Proceso de virtualización de un centro de procesamiento de datos

PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE
PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Juan Castro Santero
Ingenieria de Sistemas
Consultor: José Manuel Castillo Pedrosa
01/06/2016
Ingeniería de Sistemas
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Resumen
El presente documento trata de explicar el proceso de la virtualización. Antes de explicar el
proceso de la virtualización, se tratará de explicar unos temas concretos como los servidores
(evolución), la virtualización y openstack (cloud Computing).
Los servidores, están bastante relacionado con la virtualización ya que, debido a su evolución,
es decir, mayor memoria RAM, mayor rendimiento en el procesador permiten la virtualización
de máquinas virtuales, por lo que en un solo servidor permite correr varias máquinas virtuales.
Con este proyecto lo que se trata de demostrar que la virtualización tiene bastantes ventajas
respecto al sistema tradicional de máquinas físicas ya que con la virtualización permite ahorrar
espacio, por ejemplo, en este proyecto que desarrollo se van a virtualizar 6 servidores fisicos,
de estos 6 servidores se físicos se van a pasar a 2, la reducción es bastante significativa, ya que
de pasar de administrar a pasar 6 servidores se van a pasar 2 por lo que es más fácil de
administrar.
Para desarrollar el proyecto de la virtualización se realizan en una serie de procesos:
-
-
Obtención de información, es importante obtener información sobre los servidores a
virtualizar, IP, vlan donde están añadidos y muy importante el rendimiento que
ofrecen ya que para tener un buen sistema de virtualización es bastante importante
saber distribuir correctamente las máquinas virtuales.
Análisis de la infraestructura actual
Diseño de la infraestructura con los servidores virtualizados.
Implementación
Pruebas de las maquinas migradas
Puesta a producción
Una vez realizados los pasos anteriores el producto final será la obtención de 6 máquinas
virtuales que actuaran de la misma manera como si fueran maquinas físicas, pero con la
ventaja que se permitirá una gran versatilidad con las máquinas virtuales, es decir, al trabajar
con máquinas virtuales es más fácil ampliar disco, memoria, CPU, siempre y cuando lo permita
el host físico ya que ha de tener suficientes recursos para poder aumentar la máquina virtual o
máquinas virtuales
JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
INDICE
1.Intrducción .............................................................................................................................. 11
1.1. Contexto y Justificación del trabajo ................................................................................. 11
1.2. Objetivos del Trabajo ....................................................................................................... 11
1.3. Estructura de la Memoria................................................................................................. 12
1.4. Planificación del proyecto ................................................................................................ 12
1.5. Productos Obtenidos ........................................................................................................ 18
1.6. Descripción de Capítulos .................................................................................................. 18
2. La Tecnología .......................................................................................................................... 19
2.1 Que es un Servidor ............................................................................................................ 19
2.2 Evolución tecnológica de los servidores............................................................................ 20
3. La Virtualización ..................................................................................................................... 21
3.1. Historia de la Virtualización.............................................................................................. 21
3.1.1. Antecedentes ............................................................................................................ 21
3.1.2. Presente y futuro ...................................................................................................... 22
3.2 Terminología de la virtualización ...................................................................................... 23
3.2.1. Hipervisor .................................................................................................................. 23
3.2.2. Tipos de virtualización............................................................................................... 25
3.2.3. Ventajas y Desventajas de la Virtualización .............................................................. 25
4. Sistema Cloud Computing (openstack) .................................................................................. 26
4.1. Evolución de OpenStack ................................................................................................... 27
4.2. Ventajas de OpenStack..................................................................................................... 27
4.3. Componentes de OpenStack ............................................................................................ 28
4.4. Arquitectura Conceptual .................................................................................................. 28
4.5 Arquitectura Lógica ........................................................................................................... 29
5. Proyecto de Virtualización ..................................................................................................... 30
5.1. Análisis de la infraestructura ............................................................................................ 31
5.2. Estudio de los servidores a Virtualizar ............................................................................. 33
5.3. Selección del hardware y del software ........................................................................... 42
5.3.1 Selección del hardware .............................................................................................. 42
5.3.2 Selección del Software ............................................................................................... 43
5.4. Diseño de la infraestructura virtaulizada ......................................................................... 44
5.5 Configuración HA de la electrónica de red........................................................................ 46
5.5.1 vlan’s de los servidores .............................................................................................. 47
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5.5.2. vlan’s de los switches ................................................................................................ 47
5.5.3 Conexión de los switches ........................................................................................... 48
5.5.4 Conexión hosts físicos y switches............................................................................... 48
5.5.5 Configuración de los Switches.................................................................................... 49
5.6 Instalación y pruebas......................................................................................................... 51
5.6.1 Instalación del xenserver ........................................................................................... 52
5.6.2 Instalación del xencenter ........................................................................................... 52
5.6.3 Configuración HA entre servidores xen ..................................................................... 54
5.6.4 Creación LACP y vlan’s en el servidor......................................................................... 60
5.6.5 virtualización de los servidores .................................................................................. 64
6. Implementación de un sistema de backup ............................................................................ 66
6.1. Pasos previos a la creación del script ............................................................................... 66
6.2. Creación del script ............................................................................................................ 67
6.3. Comprobación del script ................................................................................................. 70
6.3. Programación ejecución del script .................................................................................. 71
7. Valoración económica del proyecto ...................................................................................... 71
8. Conclusiones ........................................................................................................................... 72
9. Bibliografía .............................................................................................................................. 73
Anexo I: Instalación de XENSERVER ........................................................................................... 76
Anexo II: Instalación de XENCENTER.......................................................................................... 87
Anexo III: Prueba de HA ............................................................................................................. 90
Anexo IV: Configuración unidades servidor NAS....................................................................... 95
Anexo V: Openstack ................................................................................................................. 104
Anexo VI: Generalidades XENSERVER...................................................................................... 111
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Lista de Figuras
Figura 1. Parte frontal de un servidor ......................................................................................... 19
Figura 2. Panel trasero de un servidor ........................................................................................ 20
Figura 3. Infraestructura cliente servidor.................................................................................... 20
Figura 4. Tipos de hipervisores híbridos...................................................................................... 24
Figura 5. Hipervisores de tipo 1 .................................................................................................. 24
Figura 6. Arquitectura conceptual de openstack ........................................................................ 28
Figura 7. Situación actual de la plataforma................................................................................. 32
Figura 8. Raid 6 ........................................................................................................................... 33
Figura 9. Monitorización disco duro servidor proxy .................................................................. 35
Figura 10. Monitorización Load Average servidor proxy ............................................................ 35
Figura 11. Monitorización Memoria servidor proxy .................................................................. 35
Figura 12. Monitorización Trafico Red servidor proxy ................................................................ 35
Figura 13. Monitorización CPU Servidor Dominio....................................................................... 36
Figura 14. Monitorización Disco duro Servidor Dominio ............................................................ 36
Figura 15. Monitorización Memoria Servidor Dominio .............................................................. 36
Figura 16. Monitorización Trafico Servidor Dominio .................................................................. 36
Figura 17. Monitorización CPU Servidor WEB............................................................................. 37
Figura 18. Monitorización Disco duro Servidor WEB .................................................................. 37
Figura 19. Monitorización memoria Servidor WEB ................................................................... 37
Figura 20. Monitorización tráfico de red Servidor WEB.............................................................. 37
Figura 21. Monitorización Load Average Servidor Correo ......................................................... 38
Figura 22. Monitorización Memoria Correo................................................................................ 38
Figura 23. Monitorización Disco Servidor Correo ...................................................................... 38
Figura 24. Monitorización Trafico Red Servidor Correo .............................................................. 38
Figura 25. Monitorización Load Average Servidor BBDD ........................................................... 39
Figura 26. Monitorización disco Servidor BBDD ......................................................................... 39
Figura 27. Monitorización Memoria Servidor BBDD ................................................................... 39
Figura 28. Monitorización Trafico Red Servidor BBDD ............................................................... 39
Figura 29. Monitorización Load Average Servidor SFTP ............................................................. 40
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Figura 30. Monitorización Memoria Servidor SFTP..................................................................... 40
Figura 31. Monitorización Disco Servidor SFTP .......................................................................... 40
Figura 32. Monitorización Trafico Red Servidor SFTP ................................................................. 40
Figura 33. Parte trasera de un servidor....................................................................................... 42
Figura 34. Parte delantera de un servidor .................................................................................. 43
Figura 35. Switch Hp procurve 2620-24 ...................................................................................... 43
Figura 36. Diseño de la plataforma virtualizada ......................................................................... 45
Figura 37. Red bocas servidor ..................................................................................................... 47
Figura 38. Red bocas switch ........................................................................................................ 47
Figura 39. Conexión entre switches ............................................................................................ 48
Figura 40. Conexión switches - servidores .................................................................................. 48
Figura 41. Configuración de los switches .................................................................................... 50
Figura 42. Descarga del xencenter .............................................................................................. 52
Figura 43. Añadir servidores al xencenter................................................................................... 53
Figura 44. Mostrar servidores añadidos al xencenter................................................................. 53
Figura 45. Añadir un SR ............................................................................................................... 54
Figura 46. Escoger tipo de virtual disk storage ........................................................................... 55
Figura 47. Introducir nombre de la unidad añadida ................................................................... 55
Figura 48. Configuración datos de conexión con el servidor NAS .............................................. 56
Figura 49. Añadir la unidad iSCSI ................................................................................................. 56
Figura 50. Finalización de la Configuración de la unidad ............................................................ 57
Figura 51. Mostrar la unidad añadida ......................................................................................... 57
Figura 52. Creación del pool de servidores ................................................................................. 57
Figura 53. Mostrar el pool de servidores creados....................................................................... 58
Figura 54. Configuración de la HA ............................................................................................... 58
Figura 55. Escoger la unidad de hearbeat ................................................................................... 59
Figura 56. Configuración del plan HA .......................................................................................... 59
Figura 57. Mostrar HA habilitada ................................................................................................ 60
Figura 58. Networks que ve el servidor xenserver ...................................................................... 61
Figura 59. Escoger el tipo de conexión ....................................................................................... 61
Figura 60. Selección las dos bocas del servidor .......................................................................... 62
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Figura 61. Creación del bonded de las bocas seleccionadas ...................................................... 62
Figura 62. Escoger el tipo de network ........................................................................................ 63
Figura 63. Nombre y descripción de la vlan ............................................................................... 63
Figura 64. Configuración de la vlan ............................................................................................. 63
Figura 65. Mostrar la vlan creada................................................................................................ 64
Figura 66. Resumen de la vlan creadas ....................................................................................... 64
Figura 67. Xenconvert ................................................................................................................. 65
Figura 68. Migración de la maquina física a virtual..................................................................... 65
Figura 69. Hosts físicos ............................................................................................................... 66
Figura 70. Master de pool de servidores xen ............................................................................. 67
Figura 71. Unidad montada en el servidor xen .......................................................................... 67
Figura 72. Tarea programada del backp de VM ......................................................................... 71
Figura 73. Servicio XAPI .............................................................................................................. 76
Figura 74. Menú consola servidor .............................................................................................. 76
Figura 75. Conexión al medio virtual .......................................................................................... 77
Figura 76. Montar ISO ............................................................................................................... 77
Figura 77. Pantalla de inicio de instalación del xen .................................................................... 78
Figura 78. Inicio de la instalación ................................................................................................ 78
Figura 79. Escoger el idioma del sistema .................................................................................... 79
Figura 80. Aceptar la licencia ...................................................................................................... 79
Figura 81. Tipo de disco .............................................................................................................. 80
Figura 82. Escoger el origen del disco de instalación .................................................................. 80
Figura 83. Disco suplementario................................................................................................... 81
Figura 84. Verificación del origen de la instalación..................................................................... 81
Figura 85. Password de root ....................................................................................................... 82
Figura 86. Selección de la red administración............................................................................. 82
Figura 87. Ip de administración ................................................................................................... 83
Figura 88. Localización del continente ........................................................................................ 83
Figura 89. Localización del pais ................................................................................................... 84
Figura 90. Configuración del servidor NTP .................................................................................. 84
Figura 91. Inicio instalación del sistema...................................................................................... 85
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Figura 92. Configuración de la fecha y la hora ........................................................................... 85
Figura 93. Reinicio del servidor ................................................................................................... 86
Figura 94. Pantalla del xenserver ................................................................................................ 86
Figura 95. Ejecutable del xencenter ............................................................................................ 87
Figura 96. Inicio de instalación del xencenter ............................................................................. 87
Figura 97. Ruta de instalación del xencenter .............................................................................. 88
Figura 98. Proceso de instalación ............................................................................................... 88
Figura 99. Ejecutable del xencenter ........................................................................................... 89
Figura 100. Pantalla del xencenter ............................................................................................. 89
Figura 101. Situación actual ....................................................................................................... 90
Figura 102. Provocar fallo del server 2 ....................................................................................... 91
Figura 103. Situación con el servidor 2 en fallo ......................................................................... 91
Figura 104. Recuperación del server 2 ....................................................................................... 92
Figura 105. Provocar fallo del server 1 ....................................................................................... 93
Figura 106. Situación con server 1 caído..................................................................................... 93
Figura 107. Recuperación del server 1 ........................................................................................ 94
Figura 108. Pantalla configuración red del NAS .......................................................................... 95
Figura 109. Pantalla de servicios del NAS ................................................................................... 96
Figura 110. Pantalla de configuración del disco del NAS ............................................................ 97
Figura 111. Pantalla de configuración de la unidad samba NAS ................................................. 97
Figura 112. Nombre carpeta compartida .................................................................................... 98
Figura 113. Pantalla marcar la carpeta como compartida ......................................................... 98
Figura 114. Configuración de la unidad samba ........................................................................... 99
Figura 115. Pantalla de configuración unidad iSCSI .................................................................. 100
Figura 116. Configuración unidad iSCSI..................................................................................... 101
Figura 117. Configuración tamaño unidad iSCSI ....................................................................... 102
Figura 118. Mapeo de la LUN .................................................................................................... 102
Figura 119. Configuración de la ACL.......................................................................................... 103
Figura 120. Configuración de usuario acceso unidad iSCSI ....................................................... 103
Figura 121. Vista general del openstack ................................................................................... 104
Figura 122. Hipervisores añadido en el openstack ................................................................... 104
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Figura 123. Imágenes integradas en el openstack .................................................................... 105
Figura 124. Subir una ISO al openstack ..................................................................................... 105
Figura 125. ISO añadida en el openstack .................................................................................. 106
Figura 126. Vista de las instancias que corren en el openstack ................................................ 106
Figura 127. Configuración de una instancia en el openstack .................................................... 107
Figura 128. Creación de una nueva instancia............................................................................ 107
Figura 129. Instancia iniciando en el xenserver ........................................................................ 108
Figura 130. Instancia iniciada en el xenserver .......................................................................... 109
Figura 131. Información de la instancia iniciada ....................................................................... 109
Figura 132. Información del estado del hipervisor ................................................................... 110
Figura 133. Creación snapshot máquina virtual........................................................................ 111
Figura 134. Nombre del snapshot ............................................................................................. 112
Figura 135. Snapshot creado ..................................................................................................... 112
Figura 136. Exportación de una VM a partir de un snapshot.................................................... 113
Figura 137. Exportación de una VM a partir de la VM .............................................................. 114
Figura 138. Tipo de archivo a exportar ..................................................................................... 114
Figura 139. VM a exportar......................................................................................................... 115
Figura 140. Resumen de las VM a exportar .............................................................................. 115
Figura 141. Menú para la exportación de VM........................................................................... 116
Figura 142. Origen de la VM a importar.................................................................................... 116
Figura 143. Seleccionar el home de la VM ................................................................................ 117
Figura 144. Seleccionar el storage de la VM ............................................................................. 117
Figura 145. Escoger la interface de red ..................................................................................... 118
Figura 146. Finalización de la importación................................................................................ 118
Figura 147. Menú nuevo VM ..................................................................................................... 119
Figura 148. Selección plantilla ................................................................................................... 119
Figura 149. Configuración de un nombre VM ........................................................................... 120
Figura 150. Selección del home server VM nombre VM........................................................... 120
Figura 151. Configuración característica de la VM.................................................................... 121
Figura 152. Configuración tamaño disco de la VM ................................................................... 121
Figura 153. Añadir la interfaz de Red ........................................................................................ 122
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Figura 154. Finalización de la creación...................................................................................... 122
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
1. Introducción
1.1. Contexto y justificación del trabajo
EL TFC es una asignatura que tienen como objetivo aplicar todos los conocimientos
adquiridos en las asignaturas estudiadas anteriormente, aunque el tema que he escogido
es la virtualización, hay que tener muy claro cómo está montada las infraestructuras, es
decir, las redes, los firewalls, que segmentos de red o vlan hay en la empresa, etc. Todo
esto es bastante importante y hay que tenerlo muy claro para poder diseñar una
infraestructura
Esta asignatura está pensada para ser cursada casi al final de la carrera y en función del
trabajo a realizar se tienen que haber cursado ciertas asignaturas para tener claro algunos
conceptos. El trabajo que de desempeño el de la virtualización, es necesario conocer las
asignaturas de administración de sistemas, seguridad en redes de computadores, redes,
etc. Estas asignaturas hay que tener algunos conceptos claros para poder desarrollar este
trabajo.
Lo que se pretende con este proyecto aparte de virtualizar unos servidores, es el diseño de
una infraestructura con máquinas virtuales, ya que la infraestructura no es la misma con
servidores físicos que con servidores virtuales.
1.2. Objetivos del trabajo
El objetivo es la virtualización de los servidores de una empresa o pyme y de demostrar
que con la virtualización es más fácil gestionar los servidores de dicha empresa, para llevar
a cabo el objetivo del trabajo será la instalación de dos servidores físicos con un software
de virtualización, estos dos servidores se probara HA(Alta disponibilidad) en el cual con la
caída de unos de los servidores físicos la maquina pasa automáticamente al otro servidor
del pool, por ejemplo, en caso de la caída de uno de los servidores del pool y este sea el
master de pool, con la propiedad HA activada automáticamente cambio de master el pool
de servidores y las máquinas virtuales que hay en el servidor que se ha caído se pasan
automáticamente al otro servidor del pool.
Una vez implementado la virtualización, se crearán tareas programadas realizar backups
de las máquinas virtuales, los backups se pueden hacer de dos maneras en caliente y frio.
En caliente la maquina no se apaga, por lo que para hacer backup se hace un snapshot
(foto) y se exporta, si se hace en frio la maquina se apaga y se exporta. Las máquinas que
se exporten se harán a una unidad externa. El resumen de objetivos seria el siguiente:
-
Migración de servidores físicos a virtuales
Se hace un estudio de los servidores que hay en producción, es decir estudia su
rendimiento como CPU que utilizan, memoria RAM, ancho de banda que utilizan por lo
que la red se refiere, todo este estudio se haría con una herramienta de
monitorización, este estudio es importante para distribuir lo mejor posible los
servidores que se migren
JUAN CASTRO SANTERO
11
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
-
-
Adquisición e instalación de equipos que harán de host donde se alojarán las máquinas
virtuales.
Crear pool de servidores para hacer HA entre ellos, para poder tener HA se han de
conectar a un NAS, en NAS tendrá estará conectado a una cabina de discos, para este
pool de servidores tendrá asignados 2 TB que es donde estarán alojadas las máquinas
virtuales
Implementar sistema de seguridad de las máquinas virtuales
Instalación del software para gestiones las máquinas virtuales.
Estudio de la implementación del openstack en la plataforma
1.3. Estructura de la memoria
1. Evolución de los servidores
a. En este punto se trata de explicar que evolución han tenido los servidores,
ya que los actuales con la potencia que tienen permiten la virtualización.
2. La virtualización.
a.
b.
c.
d.
Que es la virtualización
Evolución de la virtualización
Ventajas e inconvenientes de la virtualización
Tipos de programas de virtualización.
a.
b.
c.
d.
e.
Historia de OpenStack
Ventajas OpenStack
Componentes OpenStack
Arquitectura Conceptual
Arquitectura Lógica
a.
b.
c.
d.
e.
Estimaciones iniciales
Viabilidad del proyecto a realizar
Diseño de la solución
Implementación del proyecto
Mantenimiento de la plataforma
3. Openstack (cloud compuinting)
4. Proyecto de virtualización de un CPD
5. Implementación de un sistema de Backup
1.4. Planificación del proyecto
La planificación la dividiré en tres fases:
Fase 1:16 de septiembre al 02 de octubre 2015



Elección del TFC
Justificación y objetivos del TFC
Elaboración de la PAC1
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o
Objetivos, descripción TFC y planificación
Fase 2: 03/10/2015 al 06/11/2015




Descripción del proyecto
Virtualización: definición, características, ventajas y desventajas
Openstack: Definición, características, ventajas y desventajas
Proyecto de virtualización:
o Punto de partida.
o Ventajas e incovenientes
o Buscar la mejor solución
o Análisis de los requisitos
o Diseño de la plataforma
o Implementación del diseño en un entorno de pruebas
o Desplegarlo en un entorno de producción
Estimación inicial, análisis requisitos, diseño de la implementación (70%-80%
planificación)
Fase 3: 03/10/2015 al 06/01/2015







Backups
o Definición
o Implentación de backup en el sistema de virtualización
Gloasario
Bibliografia
Indice
Revisión
Desarrollo de la presentación
Entrega final de la memoria
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1.5. productos obtenidos
Al finalizar el proyecto, se tendrá la migrada una plataforma de servidores fiscos a
virtuales funcional configura da en HA, para prevenir posibles caídas de servidores.
También se tendrá un sistema de backup de las máquinas virtuales, para prevenir
posibles corrupciones o fallos en las maquilas virtualizadas, aunque a veces en muy
improbable que pase esto siempre hay que tener en cuenta los posibles fallos ya que
en el mundo de la informática todo es posible y hay que tener en cuenta todas las
posibilidades por muy remotas que sea.
En la nueva infraestructura también se configurará switches de layer 2, es decir, se
podrán configurar segmentos o vlan de red en ellos, debido a que la infraestructura
de que se parte solo hay swicthes no configurables se deberá obtener dos switches
para poder configurar los segmentos de red, de esta manera a parte de reducir los
servidores también se reducirá la electrónica de red.
El documento elaborado del TFG es el siguiente:

Memoria
Documento que es plasma toda la información del proyecto, en el cual en
global la migración de una plataforma física de servidores a plataforma virtual

Presentación
Documento que resume el desarrollo de TFG. Su objetivo es resumir, la
imputación de un sistema virtual izado de servidores, para ello se explicarán
varias técnicas para la migración para lograr el objetivo planteado
En este documento se desarrollará un análisis previo de la infraestructura como está
montada, con su electrónica red, sus FW, etc. Una vez realizado este análisis se
desarrollará la solución con el hardware necesario así como la electrónica necesaria
para el desarrollo del TFC, un vez que se tienen claro los requisitos necesarios se
desarrollara la posible solución con los servidores virtualizados.
1.6. Descripción de capítulos
El documento del TFC está dividido en varios capítulos,





Servidores
Virtualización
Openstack (cloud Computing)
Implementación virtualización
Backup de las maquinas VM
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
En el capítulo de los servidores se desarrollará una explicación conceptual de los
servidores sus originas y los servidores en la actualidad, ya que debido al desarrollo
tecnológico en los servidores es posible la virtualización ya que en un host físico es
posible tener varios hosts virtuales.
En el siguiente capítulo, el de la virtualización, se explicará en que consiste la
virtualización, en que consiste la virtualización, ventajas e inconvenientes, tipos de
software de virtualización ya que existen tipos de software como el vmware, xen, etc.
Se hará una referencia a openstack; el openstaclke consiste en un cloud que puede
ser público o privado, el openstack está bastante relacionado con la virtualización ya
que con el openstack se puede virtualizar servidores, redes.
En el último capítulo es el tema central del proyecto, el capítulo de la implementación
consiste en realizar un análisis de una infraestructura, para realizar el proyecto
utilizara una empresa ficticia que tienen sus empleados, su equipo de desarrollo y su
equipo de sistemas, con su CPD y su infraestructura de servidores.
Se realizará una análisis de la infraestructura actual que tiene la empresa ficticia y se
desarrollara una infraestructura alternativa con sus servidores virtuales, para ello se
utilizara un laboratorio para realizar las pruebas de migración, pero al tratarse de
máquinas virtuales si estas máquinas están correctamente migradas se podrán utilizar
las mismas para poner a producción
Por último, se implementará un sistema de backup automático, se explicará cómo se
puede hacer copias de las máquinas virtuales mediante el xen y por último se
implementará un sistema de backup ya sea mediante un software o bien mediante un
script que lo que hace es realizar snapshots de las VM y luego exportarlas a una
ubicación externa de los servidores que contienen las máquinas virtuales.
2. La tecnología
2.1. Que es un Servidor
Un servidor, es un ordenador central o máquina informática que está al “servicio” de otras
máquinas, ordenadores o personas llamadas clientes y que le suministran a estos, todo
tipo de información. Un servidor actual puede como el que se presenta a continuación:
Figura 1. Parte frontal de un servidor
JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 2. Panel trasero de un servidor
Un servidor en informática será un ordenador central u otro tipo de dispositivo que
suministra una información requerida por unos clientes (que pueden ser personas, o
también pueden ser otros dispositivos como ordenadores, móviles, impresoras, etc.).
El denominado esquema “cliente-servidor”, será básicamente como se muestra a
continuación:
Figura 3. Infraestructura cliente servidor
Como se observa en el anterior esquema hay una máquina central que se comunica con
variados clientes, todos demandando algún tipo de información. Esta información puede ser
desde archivos de texto, video, audio, imágenes, emails, aplicaciones, programas, consultas
a base de datos, etc.
Los servidores suelen ser bastante más potentes que un ordenador normal. Sobre todo,
suelen tener más capacidad tanto de almacenamiento de información como de memoria
principal, ya que tienen que dar servicio a muchos clientes. Pero como todo, también
depende de las necesidades del servicio.
2.2 Evolución tecnológica de los servidores
La evolución tecnológica de los servidores está estrechamente ligado al desarrollo del
hardware, por lo que este se ha desarrollado por diferentes fases o generaciones:
Primera generación: Se incluyen los ordenadores usando válvulas de vacío. No poseían
programas, sino que se programaban directamente sobre la máquina
Segunda Generación: Se inicia cuando se substituye la válvula de vacío por el transistor. Es
cuando comenzaron a usarse lenguajes de programación más evolucionados, que
capacidad, más potentes que permitieron el desarrollo del trabajo en menos tiempo.
JUAN CASTRO SANTERO
20
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Tercera Generación: Esta generación nace con el desarrollo del circuito integrado. Con el
avance en la evolución del hardware se fueron creando máquinas con mayor capacidad, más
potentes que permitieron el desarrollo del trabajo en menos tiempo.
Cuarta Generación: Nace el microprocesador, que es la integración de toda la UCP en un
solo circuito integrado, aquí incluyen disquetes como dispositivos de almacenamiento
externo y aparecen gran cantidad de lenguajes de programación y las redes que permiten
conectar a varios ordenadores/servidores
Quina Generación: Es donde al tener dispositivos de Hardware más potentes, se comienzan
a plantear más extensas y de mejor calidad como la multimedia o la integración del lenguaje
natural.
En la actualidad los servidores pueden afrontar la inmensa demanda gracias a la evolución
de la tecnología de componentes (hardware)
3. La virtualizacion
3.1 História de la virtualización
3.1.1 Antecedentes
La virtualización comenzó durante la década de los años 60, los equipos informáticos de
muchas empresas y entidades tenían un problema similar: contaban con
supercomputadoras o “mainframes” de alto rendimiento que podían utilizar múltiples
tareas simultáneas (lo que en la actualidad se conoce como “multitasking”, trabajar más
de una aplicación o proceso simultáneamente). Es por este el motivo que IBM desarrolló
un método para crear múltiples “particiones lógicas” (similar a lo que se conoce en la
actualidad como “máquinas virtuales”) las cuales trabajaban independientemente una
de las otras, y cada una utilizando los recursos provistos por el “mainframe”.
Para la década de los 80 y con la llegada de las máquinas X86, comenzó una nueva era
de micro computadoras, aplicaciones cliente-servidor, y “computación distribuida”; en
donde los enormes y potentes “mainframes” con miles de tareas y utilizados en un
servidor enorme se comenzaron a cambiar relativamente por pequeños servidores y
computadoras personales de arquitectura X86, por lo que se convirtió en un estándar
de la industria.
Debido a esto el tema de la virtualización queda en el olvido, y no es hasta finales de los
90 que gracias al alto desarrollo del hardware se vuelve a pensar en el sistema de los
años 60: el hardware existente es altamente eficiente y utilizar un servidor para un solo
servicio o tarea a menudo era un desperdicio de recurso, espacio, energía y dinero; por
lo que tampoco era muy conveniente utilizarlo para varios servicios o usos o bien instalar
varias aplicaciones en un solo servidor convencional, ya que podían existir varios
inconvenientes, por ejemplo: estas aplicaciones podrían ser conflictivas entre sí, podrían
requerir diferentes configuraciones e inclusive diferentes sistema operativo, de
seguridad, entre otras cosas). Este es el motivo principal porque se vuelve a la división
JUAN CASTRO SANTERO
21
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
del hardware, de manera que había múltiples servidores en un solo host compartiendo
recursos de hardware
3.1.2 Presente y futuro
Hoy en día la virtualización en el sector de la informática está en constante aumento.
Cada vez hay más un número de empresas que virtual izan a prácticamente todos los
niveles posibles la infraestructura de sus servicios y servidores, data centers, y los
buenos resultados obtenidos tras su implantación en la mayoría de ellas lo pone de
manifiesto. Lo más sorprendente de todo es que se trate de una tecnología disponible
desde hace más de cuarenta años, aunque no explotada en todos los estratos
fundamentalmente en grandes centros de cálculo- y mucho menos en el ámbito más
interesante en la actualidad: la consolidación de servidores y la virtualización de
sistemas operativo
La virtualización proporciona varias mejoras en rendimiento, portabilidad y flexibilidad;
características insignia también de GNU/Linux, por lo que la elección de soluciones de
virtualización en sistemas que hacen uso de GNU/Linux hace que se tengan un abanico
enorme de posibilidades para virtualizar según las necesidades con la mayor libertad.
Más aún ahora que se vive un período de recesión económica, las empresas ven la
virtualización como una solución que les permitirá a medio plazo un gran ahorro de
costes en prácticamente todos los ámbitos relacionados con las tecnologías de la
información, desde la energía consumida por los servidores de la empresa hasta los
costes de mantenimiento, pasando por la administración, soporte, recuperación del
servicio… y aumentando la calidad del mismo. En el futuro aparece la virtualización
como una de las claves en la explotación óptima de las actuales tendencias tecnológicas
en informática. Tendencias actuales como por ejemplo el direccionamiento de 64 bits,
CPUs multicore (más de 16 cores/CPUs por servidor), el tratamiento de manera
importante de la refrigeración y ahorro de energía en los servidores, la convergencia de
las interfaces de E/S mediante el uso de interfaces de red y almacenamiento de alta
velocidad compartidas, o el almacenamiento virtualizado basado en red
Todo ello hace presagiar que se implantara data centers (CPD) complemente virtuales.
Todo esto apoyado por hechos en la industria informática:



Las nuevas tecnologías del hardware proporcionan soporte de manera explícita
a la virtualización
Los sistemas operativos comienzan a ser conscientes de la virtualización: mejora
de la comunicación con el hipervisor o VMM, términos de licencia más
permisivos, reducción de las operaciones costosas para la virtualización…
Evolución de la gestión de E/S hacia el uso directo de los dispositivos por parte
de los sistemas operativos de las máquinas virtuales invitadas (Passthrough I/O
Virtualizacion).
Con la virtualización por todas partes, se puede empezar a pensar en nuevos modelos
en la distribución del software, instancias de máquinas virtuales:
JUAN CASTRO SANTERO
22
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)






Todos los beneficios de las tradicionales máquinas computacionales, pero sin su
coste y complejidad.
Máquinas con dispositivos virtuales pre configurados, construidas con un
propósito específico.
Sistemas operativos y aplicaciones instalados/as y configurados/as de
antemano.
Personalización y configuración limitada al usuario.
Instalación y configuración simple y fácil.
No requieren hardware dedicado para su ejecución.
En definitiva, la virtualización es la clave para la gestión completa de los data centers
en el futuro y el máximo aprovechamiento de las grandes posibilidades tecnológicas
que puede ofrecer la industria del hardware: es necesaria para incrementar la
eficiencia. El soporte por parte de toda la comunidad a la virtualización es total, por lo
que se puede decir que se está viviendo una revolución en la informática a todos los
niveles (además conjuntamente con técnicas como el Grid Computing, Cloud
Computing…) como se puede ver en la transformación de modelos de todo tipo:
económicos, de diseño, de los servicios ofrecidos, de gestión de las
infraestructuras informáticas, del desarrollo de software, que ocasiona su aplicación.
3.2 Terminología sobre Virtualización
3.2.1
Hipervisor
El hipervisor (hypervisor) o monitor de máquina virtual (virtual machine monitor) es
una plataforma que permite aplicar diversas técnicas de control de virtualización para
utilizar, varios sistemas operativos al mismo tiempo en una misma computadora.
Existen tres tipos de hypervisores:



Hipevisores de tipo 1(llamados nativos, unhosted o bare-metal). El hipervisor se
ejecuta directamente sobre el hardware físico; el hipervisor se carga antes que
ninguno de los sistemas operativos invitados, todos los accesos directos a
hardware son controlados por él. Ejemplo: Xen Server
Hipervisores de tipo 2 (llamados hosted): en ellos el hipervisor se ejecuta en el
contexto de un sistema operativo completo, que se carga antes que el
hipervisor. Las maquinas se ejecutan en un tercer nivel, por encima del
hipervisor. Ejemplo: Máquina virtual Java(JVM)
Hipervisores híbridos: El sistema operativo anfitrión como el hipervisor
interactúan directamente con el hardware físico. Ejemplo: Microsoft Virtual PC
JUAN CASTRO SANTERO
23
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 4. Tipos de hipervisores hibridos
Los hivervisores de tipo 1 se dividen en:

Monolíticos: son hipervisores que emulan hardware para sus máquinas
virtuales, siguiendo el siguiente proceso de llamada a hardware:
1. El hardware emulado debe interceptar la llamada
2. El VMM redirije estas llamadas hacia los drivers de dispositivo que operan
dentro del hipervisor.
3. Los drivers del hipevisor enlutan la llamada hacia el dispositivo físico

De microkernel: el hipervisor se reduce a una capa de software muy sencilla,
cuya única función es la de dividir el sistema físico entre los diversos sistemas
vitalizados, por lo que de esta manera de funcionar los hipervisores de
microkernel no requieren de drivers específicos para acceder al hardware.
Figura 5. Hipervisores de tipo 1
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24
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
3.2.2
Tipos de Virtualización
Se distinguen cuatro modelos de virtualización:

Virtualización de plataforma. Son varias instancias o servidores independientes
que solo que comparten el host físico, por lo que los recursos asignados les
corresponde en exclusiva

Paravirtualización: Parecida a la virtualización, pero básicamente consiste en la
virtualización de softwe; la paravirtualziación consta de:
-
Virtualización a nivel del sistema operativo. Virtualiza los servidores sobre
el propio sistema operativo.
-
Virtualización a nivel del kernel. Convierte el núcleo Linux en hipervisor
utilizando un módulo.

Virtualización de recursos: Se virtualiza un recuso de servidor, el recuso a
virtualizar puede ser: memoria virtual (hacer creer al sistema que tiene más
memoria de lo que en realidad tiene), creación de un RAID de discos
(Redundant Array of Independent Disks) o LVM (Logical Volume Manager),
creació de un bonding( Es la unión de varias unterfaces de red)

Virtualización de Aplicaciones. Este tipo de virtualización consiste en aislar la
componente “lógica de la aplicación” del sistema operativo. El objetivo de este
es que las aplicaciones puedan funcionar sin depender del entorno donde se
ejecutan

Virtualización de escritorio. Concite en manipular remotamente el escritorio
(aplicaciones, archivos, datos) que se encuentra almacenado en un servidor
central. De esta manera un usuario puede acceder desde cualquier lugar ya
sea desde su portátil o bien desde su casa o oficina a su escritorio personal
3.2.3
Ventajas y Desventajas de la virtualización
Las ventajas de la virtualización son:




Disminución de servidores físicos. Por lo que conlleva una reducción de costes
de mantenimiento de hardware.
Se aumenta la utilización del espacio en el CPD, es decir, hay una reducción de
la utilización de espacio.
Al tener la aplicación dentro de su propio servidor virtual se evita que cualquier
aplicación impacte con otras aplicaciones al momento de realizar mejoras o
cambios.
Con la virtualización se pueden crear copias exactas de la máquina que está en
producción, con esto conlleva la implementación de un nuevo servidor más
rápidamente
JUAN CASTRO SANTERO
25
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)

En un servidor físico es pueden instalar varias plataformas como Windows
(2003, 2008, etc) o varias versiones de Linux (red hat, centos, Ubuntu server,
etc).
Algunas de las desventajas de la virtualización:
4

Pérdida de rendimiento. Al correr una máquina virtual en la capa intermedia del
hardware real, el rendimiento de la máquina virtual se ve afectado

Compartición del servidor. El servidor es compartido por varios servidores virtuales,
por eso es importante distribuir correctamente los recursos y al poder ser no poner
juntos dos servidores que consuman muchos recursos.

Soporte del hardware. Solo es posible utiliza hardware utilizado por el hipervisor.
Ya que software de virtualización impone una seria de dispositivos que están
disponibles para las máquinas virtuales

Aceleración de video por hardware. No se disponen de efectos 3D.

Anfitrión como único punto de fallo. Este puede ser un fallo grave ya que si solo se
tiene un servidor físico con varias máquinas virtuales si esta falla todo falla, por eso
se recomienda poner dos servidores físicos en HA (Alta disponibilidad).

Disponibilidad de recursos suficientes. Hay que disponer de recursos suficiente
para los servidores virtuales, por ejemplo, mejor tener 64 GB de memoria ram en el
servidor físico que no tener 16 GB y andar justos de memoria

Congestión de red por servidor. Si se alojan dos servidores que consumen mucho
ancho de banda puede llevar a un problema, ya que puede provocar que se consuma
bastante ancho de banda, para solucionar este se puede crear bound en el propio
servidor, de esta manera se dobla el ancho de banda
Sistema cloud Computing (openstack)
En este punto se hará un pequeño inciso sobre cloud compuntig que está muy relacionado
con la virtualización, concretamente se hablará del OpenStack.
El openstack es un software Open Source usado para el despliegue de clouds públicas y
privadas. OpenStack representa tanto a una comunidad y un proyecto de Software Libre,
como un software para ayudar a las organizaciones a ejecutar sus propios clouds para
computación o almacenamiento virtual.
La finalidad con la que nace OpenStack es la de proporcionar una solución de “open source”
para el despliegue de cloud públicos y privados con el que conseguir
la
máxima
escalabilidad y elasticidad, con total independencia de ninguna empresa de tal manera que
cualquier usuario o empresa puede colaborar, opinar o desarrollar para este proyecto que
llamamos OpenStack.
JUAN CASTRO SANTERO
26
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
4.1 Evolución de openstack
A mediados de 2010 se produjo un evento determinante en el mundo del software de
Infraestructura como Servicio (IaaS). Rackspace y la NASA anunciaban de manera
conjunta que estaban desarrollando un nuevo software de IaaS que venía a solucionar
los problemas que la NASA le había encontrado a Eucalyptus, y a convertirse en una
alternativa real a Amazon Web Services.
Este nuevo proyecto pretendía solucionar los problemas de Eucalyptus tales como que
no es se escala y que no es realmente de código abierto. Al parecer Eucalyptus está
pensado como un producto completo para unas necesidades concretas: La Nube
Privada. Sin embargo, la NASA buscaba algo que escalase a lo a lo grande: Un millón de
servidores o 60 millones de máquinas virtuales. Para conseguir eso, es necesario
reconstruir Eucalyptus prácticamente desde 0 y modificarlo de tal manera que soporte
ese nivel de escalado. Teniendo en cuenta que Eucalyptus no era un proyecto 100%
libre la NASA decidió que no podía meter recursos en algo que no controlaba.
OpenStack nació como una alternativa completamente abierta al amparo de
Rackspace y gran parte de la industria. A diferencia de Eucalyptus no es un producto,
sino un ‘Framework’. Es decir, puede manipularse de tal manera que puede adaptarse
a las necesidades de los clientes. Y por supuesto todo el código se encuentra
disponible bajo licencia Apache 2.0
El lanzamiento fue todo un ejemplo de cómo presentar en sociedad un producto.
Consiguieron pasar de la nada al infinito en un instante. OpenStack no pasó inadvertido
para las grandes empresas tecnológicas del
mundo que no tardaron en respaldar el
proyecto, entre ellas se encuentran: aptira, cisco, dell, Ericsson, Hitachi huawey, nec,
Intel, yahoo, mirantis, etc
4.2 Ventajas del openstack
Las ventajas:








Recursos virtualizados (CPU, memoria, discos, interfaces de red): Mejor eficiencia en el uso de
los componentes dependiendo de la demanda de recursos
Administración de Redes: Asignación de IP y VLAN adaptada a nuestras necesidades
sin necesidad de ningún dispositivo
Permite balanceo de carga, cortafuegos y redes privadas virtuales (VPN)
Limitación de velocidad y autentificación: Pudiendo limitar la velocidad o ciertas
características solo a los usuarios permitidos.
Administración de imágenes: Fácilmente podremos almacenar, importar, compartir
y utilizar cualquier imagen almacenada en el servidor.
Gestión de VM: Podremos Iniciar, suspender, cambiar el tamaño, terminar
instancias desde una sencilla interfaz y mientras las máquinas están corriendo.
Grupos de seguridad: Flexibilidad para asignar y controlar el acceso a las instancias
mediante la creación de grupos de seguridad.
VNC a través del navegador: Rápido y totalmente compatible.
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
4.3 Componentes de OpenStack
Actualmente, hay cinco componentes principales de OpenStack: Compute, Object
Storage, Identity, Image Service y Dashboard.
OpenStack Compute es el controlador de la estructura básica del Cloud. Es el
encargado de iniciar las instancias (máquinas virtuales) de los usuarios y grupos.
OpenStack Object Storage es el servicio encargado del almacenamiento masivo
de objetos a través de un sistema escalable, redundante y tolerante a fallos.
OpenStack Identity Service es un servicio usado para la autenticación entre el resto
de componentes.
OpenStack Image Service es un servicio para la búsqueda y recuperación de
imágenes de máquinas virtuales.
OpenStack Dashboard es un panel web (panel de control) para el manejo de instancias
y volúmenes.
4.4 Arquitectura conceptual
El lanzamiento de una máquina virtual o una instancia implica muchas interacciones
entre los diferentes servicios de OpenStack. La arquitectura conceptual está formada
por:
Figura 6. Arquitectura conceptual de openstack
JUAN CASTRO SANTERO
28
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Nova almacena y recupera imágenes de discos virtuales y sus datos asociados y
lanza las instancias.
Glance almacena las imágenes en un directorio en disco, pero puede hacerlo a través
del servicio Swift
El servicio Keystone es el encargado de autentificar todos los servicios, es el
encargado de que cada usuario o servicio solo tenga acceso a sus recursos.
El servicio Swift es el encargado de proporcionar almacenamiento tanto para
imágenes como para copias de seguridad además de otros servicios.
El servicio Cinder es el encargado de la gestión de volúmenes y el
aprovisionamiento de volúmenes de la instancia además del realizado de copias
de seguridad.
El servicio Neutron es el encargado de permitir la conectividad de la red tanto a la i
nstancia como entre los servicios de OpenStack.
Horizon proporciona un frontal gráfico basado en web para la gestión del resto de
servicios de OpenStack.
Ceilometer se encarga de medir el “consumo” de las instancias con fines estadísticos,
para su posterior evaluación o para una facturación en caso de ser
una empresa
que preste un determinado servicio.
Por ultimo Heat proporciona total compatibilidad al cloud por ejemplo con AWS
4.5 Arquitectura lógica
La arquitectura lógica es bastante complicada respecto a la anterior. La estructura lógica
está formada por:
Dashboard (Horizon): ofrece interfaz a los servicios de OpenStack al administrador
y usuario
Compute(Nova): Se utiliza para alojar y administrar sistemas en la nuve
Object Storage (Swift): En este objecto se alamacenan grandes cantidades de datos
no estructurados
Image Storage(Glance): Es un almacenamiento para los ficheros de imágenes
Identity(Keystone): Es el repositoiro de políticas de indetidad, proporciona servicios
de autenticación, gestión de tokents, etc
Networking(Neutron): Gestion de la infraestructura de la red virtual, por lo cual
permite la creación de topologías de red avanzadas virtuales, en los que hay que
incluir los firewalls
JUAN CASTRO SANTERO
29
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)


Orchestration(Heat): Proporciona un despliegue basado en plantillas realizando
llamadas a las API’s para generar la ejecución de aplicaciones.
Telemetry (Ceilometer): Recoge el rendimiento de la CPU de la utilziación de la red,
los datos son recoplados mediante notificaciones de los servicios o bien sondeando
la infraestructura
5 Proyecto de la virtualización.
Para la realización del proyecto de virtualización se propone una empresa ficticia
cuyos datos se exponen a continuación:
Sector
Numero empleados
Dispone de CPD
Administrador de redes
Administrador de Sistemas
Administración pública
70
Si
1
1
Esta empresa como se ha comentado se dedica a la administración, en el cual aparte
de tener un técnico de sistemas y de redes, también dispone de un departamento de
programación que desarrolla programas para la administración, los programas que
se desarrollan son en diferentes lenguajes, java, .NET, Visual Basic, etc.
Los servidores de que dispone la plataforma son los siguientes:
Servidor
Servidor Proxy
Servidor de Dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor(SMTP/IMAP)
Servidor BBDD oracle
NAS*
Servidot SFTP
S.O
CPU
Linux Centos 6.2
2
Windows 2008
4
Windows 2008 64 bits
2
Linux Centos 6.5
4
Linux centos 6.2
2
Centos 5.9
2
Ubuntu Server
2
RAM(GB)
4 GB
4 GB
6 GB
8 GB
4 GB
8 GB
2 GB
HD(GB)
25 GB
50 GB
40 GB
500 GB
40 GB
20 GB
20 GB
Las ips de los servidores son:
Servidor
Servidor Proxy
Servidor de Dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor(SMTP/IMAP)
Servidor BBDD oracle
NAS
Servidot SFTP
IP
10.1.105
192.168.10.10
10.1.1.61
10.1.1.20
192.168.10.22
192.168.10.100
10.1.1.66
En la empresa propuesta se ha establecido que hay varias plataformas de sistemas
operativos tanto de sistemas Windows como sistemas Linux, aunque los Sistemas
Windows son los más utilizados por las empresas, también se están extendiendo los
JUAN CASTRO SANTERO
30
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
servidores Linux ya que son bastantes más estables y más económicos que los
servidores Windows.
Por lo que respecta a la red de área local, esta segmentada en varias vlans que son
las siguientes:
VLAN
101
102
103
104
105
Departamento
Red de Servidores Interna
Tecnicos( Adm y Redes)
Departamento de desarrollo
Usuarios
DMZ
5.1 Análisis de la infraestructura
Hay que prever que el número de servidores crezca, por lo que la elección de
hardware es muy importante, ya que hay que elegir unos servidores que tenga
recursos suficientes para soportar el crecimiento, ya que si se elige unos servidores
justos de recursos no sería posible el crecimiento previsto por lo que se debería
obtener un nuevo servidor para poder soportar el crecimiento que se puede prever.
Con el aumento de servicios prestados, se añade el problema del espacio, del
desmesurado consumo eléctrico y de la dificultad de gestión, por lo que el estudio
es de realizar un cambio en el CPD para poder racionalizar el espacio y el
consumo.
Con el software de virtualización ya ofrece las garantías suficientes por lo que se
puede recurrir a un sistema de servidores virtuales, por lo que se debe conseguir
lo siguiente:




Liberación de espacio en el CPD
Reducir el consumo energético
Llevar un mantenimiento de los servidores más centralizado
Establecer las bases para un posible crecimiento futuro
Para llevar a cabo este proyecto se realizan una serie de pasos:


Adquisición de dos servidores preparados para la virtualización de los
servidores
Realización de un estudio en el mercado de software específico para la
virtualización
Con la virtualización se conseguirá otros objetivos importantes:



Administración centralizada de la red
Un sistema con alta disponibilidad de recursos
Una buena planificación de las copias de seguridad
JUAN CASTRO SANTERO
31
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
La arquitectura de red en la cual tiene la empresa implementada es la siguiente:
Como se puede observar en el esquema anterior la red está divida en varios segmentos
llamados vlan, una red DMZ, una LAN de servidores, una red de usuarios, otra de
administradores de sistemas y por último una red para desarrollo. Todas las redes están
separadas por firewalls los firewalls solo tienen dos bocas de red, una boca pertenece a
la vlan propia que le corresponde y la otra red corresponde a la vlan de servidores, de
esta manera se asila mejor cada red, por ejemplo, los usuarios para acceder a los
servidores solo pueden acceder a través de los puertos necesarios (80, 8080, 1521, etc).
Figura 7. Situación actual de la plataforma
JUAN CASTRO SANTERO
32
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
El servidor de ficheros, datos, etc se encuentra centralizados en un NAS. El NAS
consiste en un servidor que tiene instalado el openfiler 3.99, está conectado
directamente mediante 2 cables de fibra a las tarjetas hba de la cabina de discos con
una capacidad de almacenamiento de 20 TB con la posibilidad de aumentar esta
capacidad, la cabina de discos es una cabina Hitachi ASM2500 que tiene configurada
un pool de discos SATA con un nivel de raid 6, este tipo de nivel es una
configuración idéntica a una RAID 5, con la salvedad de que utiliza una segunda banda
de paridad que se distribuye también entre todos los discos de la RAID, lo que
aumenta a cuatro el número mínimo de unidades de almacenamiento necesarias.
Figura 8. Raid 6
Esto es una gran ventaja frente a la RAID 5, y es que dicha segunda banda de paridad
actúa como protección ante una posible pérdida de datos en caso de fallo o avería que
afecte a una segunda unidad dentro del grupo RAID.
Gracias a lo expuesto el uso de unidades SATA de gran capacidad es más viable en esta
configuración.
Un problema que presenta la RAID 6 es la capacidad real de almacenamiento de que se
puede disponer. Por ejemplo, si se tiene un RAID 6 con cuatro discos duros
el espacio equivalente a dos de ellos se dedica a la paridad.
Esto quiere decir que si se utilizan cuatro discos duros de 1 TB cada uno dispondremos
en realidad de 2 TB de espacio, ya que los otros 2 TB se dedican a paridad.
Con todo, si aumentamos el número de discos duros utilizados en esta RAID la
proporción de espacio real disponible mejora.
5.2 Estudio de los servidores a Virtualizar
-
Servidor proxy
Servidor de dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor (SMTP/IMAP)  Servidor de correo
Sevidor de BBDD Oracle
Servidor SFTP
Para realizar el estudio de los servidores se utilizará una herramienta de
monitorización, para averiguar si los recursos que posee cada servidor físico
son suficientes de esta manera se pueden configurar las máquinas virtuales
JUAN CASTRO SANTERO
33
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
con el mismo número de procesadores, memoria RAM, disco duros, etc que
poseen en los servidores físicos o bien si van justos de recursos se les puede
asignar algo más de hardware, para ello la herramienta que se va a utilizar es
el centreon que corre bajo sistema nagios, el resultado del análisis de los
servidores recogidos en un periodo de una semana son los siguientes:
JUAN CASTRO SANTERO
34
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor proxy
Figura 9. Monitorización disco duro servidor proxy
Figura 11. Monitorización Memoria servidor proxy
Figura 10. Monitorización Load Average servidor proxy
Figura 12. Monitorización Trafico Red servidor proxy
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35
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor de Dominio
Figura 13. Monitorización CPU Servidor Dominio
Figura 15. Monitorización Memoria Servidor Dominio
Figura 14. Monitorización Disco duro Servidor Dominio
Figura 16. Monitorización Trafico Servidor Dominio
JUAN CASTRO SANTERO
36
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor WEB
Figura 17. Monitorización CPU Servidor WEB
Figura 19. Monitorización memoria Servidor WEB
Figura 18. Monitorización Disco duro Servidor WEB
Figura 20. Monitorización tráfico de red Servidor WEB
JUAN CASTRO SANTERO
37
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor de correo
Figura 21. Monitorización Load Average Servidor Correo
Figura 23. Monitorización Disco Servidor Correo
Figura 22. Monitorización Memoria Correo
Figura 24. Monitorización Trafico Red Servidor Correo
JUAN CASTRO SANTERO
38
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor de BBDD
Figura 25. Monitorización Load Average Servidor BBDD
Figura 27. Monitorización Memoria Servidor BBDD
Figura 26. Monitorización disco Servidor BBDD
Figura 28. Monitorización Trafico Red Servidor BBDD
JUAN CASTRO SANTERO
39
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Servidor SFTP(FTP seguro)
Figura 29. Monitorización Load Average Servidor SFTP
Figura 31. Monitorización Disco Servidor SFTP
Figura 30. Monitorización Memoria Servidor SFTP
Figura 32. Monitorización Trafico Red Servidor SFTP
JUAN CASTRO SANTERO
40
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Plasmamos los resultados del estudio en una tabla, la obtención de la
información es el establecido de una semana, es importante conocer la carga de
trabajo que tiene cada servidor para una realizar una distribución mejor las
máquinas virtuales en los servidores físicos,
CPU/LoadAverage
Disco
Memoria Ram
Trafico RED
Proxy
20 m
2GB
0 GB
5 MB
Dominio
2m
20GB
1.2GB
5 MB
Web(IIS)
0m
40 GB
900 MB
8 MB
Correo
100 m
270GB
1GB
8 MB
BBDD
0.2 m
4GB
3.57GB
0.4 MB
FTP
150m
14GB
200 MB
4 MB
Como se puede observar en la tabla anterior el rendimiento de los servidores no
es alto, por lo que la distribución de la colocación de los servidores no será
necesario realizarla por rendimiento.
Hay que considerar que no todos los servidores son críticos, es decir, hay
servidores que tienen que dar servicio las 24 horas durante los 7 días a la semana
por lo que estos se consideran críticos y el resto de servidores son menos
críticos, es decir, solo dan servicio durante 8 horas de lunes a viernes, en el
siguiente recuadro se muestra el tiempo que dan servicio durante la semana:
Servidor
Servidor Proxy
Servidor de Dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor(SMTP/IMAP)
Servidor BBDD oracle
Servidot SFTP
Lunes
8 – 20 h
8 -20 h
24 h
24 h
24 h
8 - 20
Martes
8 – 20 h
8 -20 h
24 h
24 h
24 h
8 – 20 h
Miercoles
8 – 20 h
8 -20 h
24 h
24 h
24 h
8 – 20 h
Jueves
8 – 20 h
8 -20 h
24 h
24 h
24 h
8 – 20 h
Viernes
8 – 20 h
8 -20 h
24 h
24 h
24 h
8 – 20 h
Fines Semana
NO
NO
SI
SI
SI
NO
Como se observa hay tres servidores que tienen que dar disponibilidad 24 horas
por lo que estos son bastante críticos, el resto también son críticos, pero solo dan
servicio durante el día de 8 a.m. a 20 p.m., por lo cual si se caen por la noche no
es tan importante. Aunque él HA que se va a configurar será para todos
servidores sean o no críticos.
Otro aspecto a tener en cuenta es el tema del backup, en el punto 6 se explicará
la implementación del sistema de backup de las máquinas virtuales, pero se
contuara haciendo un backup diario en cinta para no perder nada, el backup de
las máquinas se planificará semanalmente que será una copia íntegra de la
máquina que está en producción, en el caso de recuperación de maquina se
JUAN CASTRO SANTERO
41
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
recupera la última copia de la máquina virtual y luego la recuperación diaria. En
el siguiente recuadro se hace un resumen de la copia y de los archivos que se
hacen, ya que no es necesario que se haga de todo solo de aquello que es
necesario e imprescindible
Servidor
Servidor Proxy
Servidor de Dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor(SMTP/IMAP)
Servidor BBDD oracle
Servidot SFTP
Copia que se realiza
/etc/squid
Active directory
C:/inetpub/wwwroot
/var/spool/mail/imap
Backup de esquemas
/public
Comentario
Copia de configuración squid
Copia del active directory
Copia de los archivos del IIS
Copia de los correos
Copia BBDD
Copia de los archivos recibidos
La copia diaria se realiza sobre una DLT de cintas, los servidores que requieren
más tiempo de copia es el servidor de BBDD y el servidor de correo que son lo
que tienen más tamaño respecto al resto, la programación de las copias es la
siguiente:
Servidor
Servidor Proxy
Servidor de Dominio
Servidor WEB(IIS)
Servidor(SMTP/IMAP)
Servidor BBDD Oracle
Servidot SFTP
Hora programación
20 p.m
20:10 p.m.
20:30 p.m
22:00 p.m.
20:00 p.m.
22:00 p.m
Tiempo Copia
2 minutos
15 minutos
4 minutos
5 horas
1 hora
35 minutos
5.3 Selección hardware y software
5.3.1 Selección de hardware
Para llevar a cabo el proyecto es necesario la obtención de un hardware y software
específico. El hardware que se obtenga tiene que soportar la tecnología de
virtualización y que tengan recursos suficientes para un posible crecimiento
Figura 33. Parte trasera de un servidor
JUAN CASTRO SANTERO
42
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 34. Parte delantera de un servidor
Las características de los servidores que se obtengan son:



Procesador: 2 procesadores Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2660 0 @ 2.20
GHz de doble núcleo, 8 núcleos por procesador
6 módulos de memoria ram DDR3 con un total de 96 GB
2 Discos duros de capacidad de 280 GB, tipo SAS con velocidad de
lectura a 6.00 Gbps
También es necesario la obtención de un par switches con la capacidad de
crear vlan’s y de crear “link agregation”; “la creación de vlan’s y de LACP
(link agregation) se explicará más adelante en la presente memoria”
Figura 35. Switch Hp procurve 2620-24
5.3.2 Selección del Software
En la selección selección del software se han tenido en cuenta varios factores, para
ello se ha hecho un estudio entre varios sistemas de virtualización que existen en
el mercado como pueden ser el VMware ESXi, xenserver, Microsoft virtual
server, entre otros. El software que se ha escogido es el xenserver, aunque no es
sistema de virtualización muy popular respecto a VMware ESXi, es un sistema
operativo bastante estable y permite trabajar de varias maneras con este sistema
Se realiza un estudio comparativo de algunas distribuciones de virtualización, que
se muestra en la siguiente tabla:
JUAN CASTRO SANTERO
43
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Software
Ventajas
Coste
Uso
Drivers de
dispsitivos
Versión Actual
Vmware Esx
HyperV
XenServer
Solidez, estabilidad, seguridad
Documentación
abundante
Con Licencia
Desarrollo, investigación,
pruebas, consolidación
servidores
Con Licencia
Consolidación de
servidores y granjas
de servidores
windows
Sistema de
paravirtualización muy avanzado,
sistema bastante seguro
Gratuito
Entorno de pruebas, consolidación
de servidores, sistemas de
recuperación rápidos
Link directo entre driver virtual
y dispositivo físico
6.00
A través del sistema
operativo
Windows Server 212
R2
En el propio sistema linux
6.5 sp1
La principal ventaja del XEN (xenserver) es un sistema exclusivo para la
virtualización de máquinas virtuales, su instalación es muy sencilla y en muy
pocos minutos se puede instalar, ya que la instalación es poco pesada, lo necesario
para que funcione el sistema operativo y el appliance necesario para operar con
las máquinas virtuales. Otra ventaja respecto a otros sistemas de virtualización
tiene la posibilidad de trabajar con máquinas virtuales mediante comandos desde
el propio servidor, gracias a esto se puede trabajar desde el servidor sin la
necesidad de la utilización de la consola, aunque la utilización de comandos es
bastante complicada.
La versión más reciente del xenserver que hay en el mercado es la versión 6.5;
antes de la versión 6.02 todas versiones se tenían que licenciar con una licencia
gratuita de un año que era renovable anualmente, a partir de la versión 6.02 ya no
es necesario dicha renovación.
5.4 Diseño de la Infraestructura virtualizada
En el diseño de la infraestructura virtualizada se suprime el número de
servidores físicos, de 6 host físicos se pasan a 2, en la plataforma se instalan dos
switches dell, estos switches tendrán configuradas las vlan de administración, la
DMZ y la de servidores. La vlan de administración está conectada directamente
a la red del departamento de sistemas, es decir, no pasa por ningún firewall. El
resto de vlan, la de “servidores” y “DMZ” aunque están configuradas en el
mismo switch para ir de una red a otra hay que pasar el firewall, es muy
importante la seguridad y que los servidores que no están en la DMZ estan
aislados completamente de internet, en la ilustración siguiente se puede observar
que el firewall está conectado a los dos swicthes dell una boca por cada switch
JUAN CASTRO SANTERO
44
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 36. Diseño de la plataforma virtualizada
JUAN CASTRO SANTERO
45
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.5 Configuración HA electrónica de Red
Para la configuración de la electrónica, como se observa en la ilustración se
utilizarán cuatros bocas de cada switch y todas las bocas de los dos servidores
En las bocas Ethernet 0 y 1 de los servidores y en las bocas 3 y 4 de los switches
se va a configurar link a gregation, aparte de tener la característica de aumento
del ancho de bancada, es decir, si la bocas tienen un ancho de banda de 1 Gbps
este se ve doblado a 2 Gbps la otra característica que tiene en caso de un posible
fallo en una de las conexiones entre los switches y servidores ya sea por algún
motivo mencionado anteriormente el servicio continúe funcionando sin que el
servicio quede afectado.
En el switch se configuran varias vlan lo que se trata es añadir a la cabecera de
la trama Eth la información que indica a que vlan pertenece la trama. Un switch
por defecto viene con una vlan creada (VID=1) con el nombre default. Todos los
puertos del switch tienen asignada esta vlan como untagged. Este es un
mecanismo para permitir que equipos sin capacidad de trabajar con van
puedan usar el switch. Cada puerto puede tener definida una, varias (trunk) o
ninguna vlan en modo tagged y solo una en modo untagged. Las vlan tagged
son usadas cuando el dispositivo conectado es un dispositivo que puede
trabajar directamente con vlan, por lo que enviará la información de la vlan a la
que pertenece el mismo, esta característica hace que un mismo puerto pueda
tener definidas varias vlan en modo tagged.
Si llega un paquete sin etiqueta vlan a un puerto perteneciente a una vlan, se le
asigna a la vlan que este puerto tiene definida como untagged, es por eso que
solo puede haber una vlan untagged por puerto. Por contra cuando un puerto
con varias vlan tagged (trunk) transmite una trama de una vlan que tiene
configurada como untagged, quita de la trama la información de la vlan.
Es importante tener claro la diferencia entre tagged y untagged:


vlan untagged: Mecanismo diseñado para permitir que los equipos sin
capacidad de trabajar con vlan puedan usar los switch, encargándose el
switch de modificar las tramas ethernet que le llegan sin información vlan,
añadiendo información a las tramas que entran y quitando a las que salen.
vlan tagged: Solo afecta a las tramas que tienen información vlan
incorporada y esta trama solo se enviará a los puertos definidos en esta
vlan y no se modificará. Esto permite que los paquetes de una vlan pasen de
un switcha otro hasta encontrar todos los equipos de la VLAN (Por
supuesto, los puertos trunk que unen los distintos switches deben tener
como tagged las distintas vlan).
JUAN CASTRO SANTERO
46
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.5.1 Vlan’s en los servidores
Figura 37. Red bocas servidor
5.5.2 Vlan’s en los switches
Figura 38. Red bocas switch
JUAN CASTRO SANTERO
47
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.5.3 Conexión de los switches
En este paso se proce a la conexión entre switches, la conexión sera un trunk
lacp para poder disponer de HA para los switches quedaran conectados de la
siguiente manera:
Figura 39. Conexión entre switches
5.5.4 Conexión host físicos y switches
La conexión entre switches y servidores se planifica de la siguiente
manera:
Figura 40. Conexión switches - servidores
JUAN CASTRO SANTERO
48
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.5.5
Configuración de los switches
Los pasos para la configuración de los switches, son:
1. Configurrar las vlan y sus las ip addrees de cada vlan, los comandos que se han
utilizado son:
- Conf t
- vlan 101
- Ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
- vlan 102
- Ip address 192.168.100.1 255.255.255.0
- vlan 105
- ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
2. Una vez configuradas las correspondientes vlans se procede a activar el
spanning-tree en los dos switches, el sppanning-tree es el mecanismo para
evitar bucles dentro de la red, como este switch será el corazón de la red, se
procederá a la activación en este switch, para activarlos se siguen los pasos
siguientes:
-
conf t
Spanning-trree
Si se hace un show spanning-tree se verá como está activado el servicio
3. En este paso se procederá a la configuración del trunk-lacp, para configúralo se
sigue los pasos siguientes:
- conf t
- trunk Ethernet 1 trk2 lacp
- trunk Ethernet 2 trk2 lacp
- trunk Ethernet 3 trk2 lacp
- trunk Ethernet 4 trk2 lacp
Los comandos anteriores se configurarán el trunk-lacp de las bocas 1-4 del switch,
una vez configurado esto, queda el paso último
4. En este paso hay que configurar el puerto virtual (trk1) creado anteriormente
como trunk, para ello se hacen los pasos siguientes:
-
conf t
vlan 101
tagged trk1
vlan 102
tagged trk1
vlan 105
tagged trk1
JUAN CASTRO SANTERO
49
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Con esto ya se tiene configurado el link agregation en los switch, si se hace un “sh run”
en uno de los switches se verá lo siguiente:
Figura 41. Configuración de los switches
Como se puede observar en la imagen se ha configurado el trunk-lacp “trk1”
para las bocas 1-4 “trk2” para las 5 y 8, el trk1 sera para un servidor y el trk2 ira
al otro servidor, las vlan 102,101 y 105 que son las vlan que tendra el servidor
donde alojara las maquinas virtuales. Aunque para cara trunk se han
configurado 4 bocas solo se van utilizar 2.
JUAN CASTRO SANTERO
50
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.6 Instalación y pruebas
En este punto se prepararán los servidores físicos con el software de
virtualización para a posteriori instalar las máquinas virtuales. Una vez que están
instalado los servidores en el rack se les configura una IP en la tarjeta iDrac de
los servidores, de esta manera se podrá conectar remotamente e instalar el
sistema operativo sin que estar presente delante del servidor, para configurar IP
se hará manualmente por lo que habrá que estar delante del servidor y una vez
configurada la IP se podrá controlar el servidor desde un pc que tenga acceso al
servidor, para configurar la IP en la iDrac los pasos son:





se entra en la configuración de la Bios,
Una vez dentro se escoge la opción de iDrac settings.
En iDrac setting se selecciona Network, para configura la IP de la iDrac, se
abrirá una pantalla donde se podrá configurar la IP
Se introdcue una ip cuaqlquiera, por ejemplo se puede configurar la IP
192.168.100.50, por lo que una vez configurada ya se podrá acceder al
servidor remotamente y sin necesidad de estar delante físicamente del
servidor.
Se comprueba el acceso al servidor, desde el puesto de trabajo solo hay que
introducir la IP de la iDrac del servidor desde un explorador ya sea desde
(internet explorer, Firefox o chrome), el único requisito es que el pc tiene que
tener instalado java.
Una vez que se realizado este paso se procede a comprobar si el servidor tiene
activado la tecnológica de virtualización, normalmente viene activada la opción,
para ello hay que entrar dentro de la Bios en System Bios,
Una vez que se ha comprobado que la opción de virtualitzacion Technology
está en enable se realizan los pasos siguientes para el proceso de virtualización:
-
Instalación del Xenserver de virtualización
Instalación del Citrix Xencenter para poder gestionar los servidores
Configuración del servidor en uno de los servidores una unidad de 5
TB.
Crear un pool de servidores
Añadir el otro servidor en el pool de servidores creados en el paso
anterior
Configurar él HA (Alta disponibilidad) ya que en el caso de caída de
uno de los servidores las máquinas virtuales se pasan al otro
servidor automáticamente
JUAN CASTRO SANTERO
51
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.6.1 Instalación del XenSever
Para la instalación del xensever es la instalación de un sistema
operativo, su instalación es muy sencilla es una guía de instalación en el
cual hay que escoger el idioma, configura una IP ya se manual o por
dhcp, el nombre del servidor, escoger el servidor ntp(sincronización
horaria) ya sea uno interno o bien de internet.
La instalación del Xenserver 6.5 se muestra en el anexo1
5.6.2 Instalación del XenCenter
La instalación del xencenter es un asistente en el cual hay que seguir
unos pasos de instalación, el ejecutable se puede obtener de la página
del xenserver, desde el propio cd de instalación del Xensever o bien
desde el propio servidor donde se ha instalado el xenserver, para
obtener el software desde el propio servidor hay que conectarse a
través del internet explorer introduciendo la ip del servidor
Figura 42. Descarga del xencenter
Como se observa en la imagen aparecen dos links XenCenter CD image y
XenCenter installer se clicka en XenCenter installer y se descargar el
ejecutable de instalación, una vez descargar se procede a su instalación.
“La instalación del Xencerter se muestra en el anexo 2”
Los principales requerimientos de XenCenter son:



Sistema operativo: Windows 8, Windows 7, Windows Vista,
Windows XP, Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2,
Windows Server 2008, Windows Server 2003.
Memoria RAM: 1 GB, 2GB recomendados.
Software: .NET Framework 3.5.
Con el xenceter se pueden administrar las maquinas quinas virtuales
instaladas en los servidores, con esta herramienta se puede configurar
memoria, cpu, disco, etc. También en los servidores que tienen el
xenserver instalado se puede configurar storages (HBA o NAS), una
JUAN CASTRO SANTERO
52
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
unidad de ISOS (una unidad compartida para tener ISOS de instalación
de sistemas operativos), también se puede configurar él HA de los
servidores
El paso final de la instalación y configuración básica de un entorno
XenCenter es añadir los servidores a administrar a la consola de
XenCenter.
Para ello, bien desde el menú principal elegimos “Server” –> “Add…” o
desde el icono XenCenter del área de la izquierda de la consola elegimos
la opción “Add…”. Aparece un cuadro de login, donde debemos
introducir el nombre del servidor al que queremos conectar, así como
una cuenta de conexión con los suficientes privilegios.
Se añaden los servidores en la consola, para ello en el menú del
xencenter, botón derecho y Add
Figura 43. Añadir servidores al xencenter
Se introducen las ip’s de los servidores para añadirlos a las
consola del Xencerter , para añadir aparecerá un recuedro donde hay
que introducir la IP, el usuario y el password que se ha introducir al
usuario
Una vez añadidos se mostrarán los dos servidores en la consola
Figura 44. Mostrar servidores añadidos al xencenter
JUAN CASTRO SANTERO
53
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5.6.3 Configuración HA entre los sevidores Xen
Una vez que los servidores físicos ya están añadidos en el Xencerter,
desde esta herramienta se puede configurar él HA. Él HA de XenServer
es el mecanismo de detección de problemas, monitorizando el estado
de los hosts, del storage y de las máquinas virtuales protegidas. Una
parte muy importante, es la designación automática de un nuevo
master.
En caso de fallo del host master el rol es auto asignado a un nuevo host,
de este modo no se pierde el control del entorno como pasaría si fallara
el master de un pool sin HA. La parte de storage también se monitoriza
mediante heartbeats y garantiza que si un host tiene problemas no va
poder escribir en el disco evitando así escrituras múltiples y
corrupciones de disco.
Configurar HA en XenServer (con licencia), es muy sencillo solo tenemos
que conectamos a nuestro pool con XenCenter y sobre el mismo pool
ejecutamos High Availability. Nos aparecerá un asistente que paso a
paso nos ayudará a configurar el entorno.
Antes de configurar él HA lo que se hará se configurar el virtual disk
storage que será compartido para los 2 servidores, el procedimiento
para agregar un disk staorage es el siguiente:
-
New SR
Figura 45. Añadir un SR
-
En al siguiente se escoge Software iSCSI ya que la unidad está en
NAS
JUAN CASTRO SANTERO
54
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 46. Escoger tipo de virtual disk storage
-
En esta pantalla se introduce el nombre del SR o bien se puede dejar
por defecto
Figura 47. Introducir nombre de la unidad añadida
-
En esta pantalla se introducen los datos del NAS, para añadir el disco
que tienen publicado como iSCI
JUAN CASTRO SANTERO
55
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 48. Configuración datos de conexión con el servidor NAS
-
Se selecciona scan target host, aparecerá la LUN que tiene aplicada
Figura 49. Añadir la unidad iSCSI
-
Se clicka en finish, por lo que se añadirá al servidor y también
formatear la unidad agregada
JUAN CASTRO SANTERO
56
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 50. Finalización de la Configuración de la unidad
-
Se selecciona a YES y ya saldrá agregada en el servidor
Figura 51. Mostrar la unidad añadida
Una vez configurada la unidad iSCI en uno de los servidores se configura
el pool de servidores, para ello uno de los servidores será el master el
master de pool, para crear el pool se siguen los siguientes pasos:
-
Botón derecho en un servidor, por ejemplo, en el que se ha añadido
la unidad iSCSI, add pool, New Pool
Figura 52. Creación del pool de servidores
JUAN CASTRO SANTERO
57
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Aparece una pantalla donde se pone el nombre que se quiera del
pool, se seleccionan los servidores que se quieran que formen el
pool de servidores, en este caso se seleccionan los servidores
SERVER01 Y SERVER02, se selecciona créate Pool, una vez hecho
esto el pool queda configurado con los 2 servidores
Figura 53. Mostrar el pool de servidores creados
Una vez creado el pool con la unidad comportida iSCSI, se va a
configurar él HA, para ello se siguen los pasos siguientes:
-
Boton derecho en el Pool, se selelecciona High Availibity, aparecerá
un asistente
Figura 54. Configuración de la HA
-
Se configura el Hearbeat SR, esto consiste en que si el servidor que
es master del pool, si este servidor cae automáticamente el master
del pool pasa automáticamente al otro pool.
JUAN CASTRO SANTERO
58
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 55. Escoger la unidad de hearbeat
-
Por último, se configura el plan
Figura 56. Configuración del plan HA
Como ahora no se tiene ninguna máquina virtual, por ahora no se puede
configurar una vez que se tengan máquinas virtuales se podrá configurar
el plan más tarde, una vez finalizado él HA, se selecciona el pool y en la
pestaña HA se puede comprobar que él HA ya está habilitado, en ella
aparecen dos botones que es una disable HA y configure HA, en disable
JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
si se quiere desabilitar HA y en configure para configurar el plan HA de
las máquinas virtuales
Figura 57. Mostrar HA habilitada
5.6.4 Creación LACP y vlan’s en el servidor
Como se ha explicado en uno de los apartados anteriores se ha explicado
la configuración del trunk LACP del switch que esta enlazado al servidor,
en este apartado se explica cómo configurar mediante xenserver los
puertos del servidor como LACP y configurar las respectivas vlans.
Para configurar el LACP se puede hacer de dos maneras mediante
comando o bien desde el xencerter, en este caso la hare desde el
xencenter, es mucho más fácil que hacerlo mediante comandos, los pasos
son:
En la pestaña de networking, add network
JUAN CASTRO SANTERO
60
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 58. Networks que ve el servidor xenserver
Aparecerá un asistente para crear el LACP, se escoge la opción de
bounded-network y se escogen las dos redes para hacer el bondennetwork
Figura 59. Escoger el tipo de conexión
JUAN CASTRO SANTERO
61
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 60. Selección las dos bocas del servidor
Una vez seguidos estos pasos se observa que se ha creado el bonded de
las dos tarjetas de red
Figura 61. Creación del bonded de las bocas seleccionadas
Una vez creado el bond se procede a crear las vlans correspondientes que son
las vlan de servidores y la dmz, solo se hacen de estas dos ya que internamente
el xen las convierte como tagged, ya que el trafico llegara taggeado a las
máquinas virtuales, para agregar las vlan’s, se añade una nueva red, en add
network, aparece la misma pantalla anterior de escoger el tipo de red
JUAN CASTRO SANTERO
62
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 62. Escoger el tipo de network
En esta ocasión se escoge la primera opción “Ethernal Network” y next:
Figura 63. Nombre y descripción de la vlan
En esta pantalla se pone el nombre de la vlan que en este caso será 101, y una
descripción la que se quiera, por ejemplo “Red de Servidores”
Figura 64. Configuración de la vlan
JUAN CASTRO SANTERO
63
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
En esta pantalla se selecciona NIC, se escoge la NIC que se ha creado el BondNetwork, se introduce el identificador, el ancho de banda que queremos que se
tenga y por último se selecciona el check en el cual indica que cuando se
agregue una nueva máquina virtual la red se agregue automáticamente, al
finalizar quedara la vlan101 agregada
Figura 65. Mostrar la vlan creada
Estos mismos pasos se hacen para la Dmz, quedara entonces configurado de la
siguiente manera
Figura 66. Resumen de la vlan creadas
Para la red de administración no se configurar como vlan ya que interesa que el
tráfico venga en untagged ya que como se ha mencionado anteriormente el
tráfico se taggea a nivel virtual por lo que el tráfico que llega a la maquina física
tiene que llegar en untagged, es decir, sin taggear.
5.6.5 Virtualización de los servidores
Una vez configurado el xenserver por último queda la virtualización de
las maquinas virtuales, para la migración de los hosts físicos a virtuales
existen varios métodos:

Si el servidor es Windows se puede utilizar una herramienta llamada
XenConvert_Install.exe, esta herramienta se instala en el servidor
que se quiera virtualizar y se siguen una serie de pasos:
o Se escoge el orien y el destino
JUAN CASTRO SANTERO
64
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 67. Xenconvert
o En la siguiente pantalla se puede escoger el tamaño del disco
se puede ampliar o bien se puede reducir
Figura 68. Migración de la maquina física a virtual

o Se selecciona el destino que son unos de los servidores ya
configurados con el xenserver, se pone un nombre a la
máquina virtual y el SR donde se quiera convertir la máquina
virtual, se selecciona next y por ultimo convert, y a esperar
hasta que acabe el proceso
Otro método sería una instalación como si se instalara cualquier
sistema operativo
JUAN CASTRO SANTERO
65
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)

El último método, podría ser mediante el cd de la versión 5.5 del
xenserver, ya que en esta versión permite la conversión sin la
herramienta de escriotrio
6 Implementación de un sistema de backup
Una vez que se han virtualizado los servidores, se monta un sistema de backup
para la realización de copias de seguridad de las máquinas virtuales, las copias de
seguridad no serán diarias, pero harán semanalmente, es necesario tener una
copia de las máquinas virtuales para prevenir un posible desastre, como por
ejemplo una posible corrupción. La copia de las máquinas virtuales se hará en una
unidad compartida que esta será creada en el NAS, para prevenir un posible fallo
y/o perdida del NAS, se programaran copias de seguridad a cintas del servidor NAS
en la partición donde se encuentran los backups de las máquinas virtuales.
6.1 Pasos previos creación de script
Para la realización del backup de las máquinas virtuales se crear un script que lo
que hace es hacer un snapshot de la máquina virtual, exporta la máquina y una
vez exportada borra la máquina virtual, este proceso se realizará en todas las
máquinas virtuales, es decir, con la ejecución una vez del script se realizará
para todas las máquinas virtuales.
Las máquinas virtuales que se hagan copia de seguridad se guardaran en una
unidad externa, que será creada en el NAS, el tamaño de esta unidad será de 2
TB, no será necesario más tamaño ya que no habrán más de dos copias de
máquinas virtuales por lo que en el propio NAS se creara una tarea en el cual
las maquinas que sean antiguas se irán borrando.
Como se ha explicado anteriormente los servidores estarán agrupados en un
nodo por lo que el backup siempre se realizará desde el servidor master esto se
tendrá en cuenta a la hora de programar el script ya que comprobará si el
servidor es master o no y en el caso que lo sea realiza la copia y si no lo no es
no lo hará. Antes de implantar el script hay que realizar unos pasos previos:

Se averiguan los hosts físicos agregados en el nodo, con el comando
xe host-list
Figura 69. Hosts físicos
JUAN CASTRO SANTERO
66
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)


El siguiente paso es para identificar el master con el comando xe
pool-list
Figura 70. Master de pool de servidores xen
Por último, se mapea la unidad que es donde irán a para los
backups, para el mapeo se hace con el siguiente comando:
mount -t cifs //192.168.100.10/backup /backup
6.2 Creación del script
Figura 71. Unidad montada en el servidor xen
El script creado para la realización de las copias de seguridad es el siguiente:
#!/bin/bash
####averiguamos si el servidor es el master########
xe pool-list > master.txt
MASTER=`grep master master.txt | awk -F" " '{ print $4 }'`
if [ "$MASTER" == "6b30b258-cb22-4203-b733-418ee42cbd09" ]
then
###se desmonta la unidad##########
umount /backup
sleep 5
#######se vuelve amontar la unidad compartida#########
JUAN CASTRO SANTERO
67
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
mount -t cifs //192.168.100.10/backup /backup
# Configuración, se introduce el destino del backup
backup_dir="/backup/"
backup_ext=" VM.xva"
date=$(date +%Y-%m-%d_%H-%M-%S)
######VMs para la copia#####
vm_backup_list=()
vm_backup_list_count=${#vm_backup_list[@]}
###### Se obtiene la lista de los servidores para la realizacón del backup########
vm_list_string=`xe vm-list is-control-domain=false`
IFS="
"
vm_list_array=($vm_list_string)
vm_list_count=${#vm_list_array[@]}
##### Se crean los arrays para utilizarlos#####
vm_uuid_array=()
vm_label_array=()
vm_log=()
############ Start Log ###########################
vm_log[${#vm_log[@]}]="Starting VM Backup: $date"
vm_log[${#vm_log[@]}]="-----------------------------"
##### Se obtiene las maquinas virtuales a exportar#####
vm_log[${#vm_log[@]}]="Parsing VM list"
key=0
index=0
for line in ${vm_list_array[@]}; do
if [ ${line:0:4} = "uuid" ]; then
uuid=`expr "$line" : '.*: \(.*\)$'`
label=`expr "${vm_list_array[key+1]}" : '.*: \(.*\)$'`
vm_uuid_array[index]=$uuid
vm_label_array[index]=$label
JUAN CASTRO SANTERO
68
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
vm_log[${#vm_log[@]}]="Added VM #$index: $uuid, $label"
fi
let "index = $index+1"
let "key = $key+1"
done
vm_log[${#vm_log[@]}]="Done parsing VM list"
###### Backup de las maquinas virtuales########
vm_log[${#vm_log[@]}]="Backup VMs"
key=0
for uuid in ${vm_uuid_array[@]}; do
# Set VM backup state
backup_vm=false
# If the backup list is empty
if [ $vm_backup_list_count = 0 ]; then
###### Backup de todas maquinas vrtuales###########
backup_vm=true
else
for backup_uuid in ${vm_backup_list[@]}; do
if [ $uuid = $backup_uuid ]; then
backup_vm=true
fi
fi
break
done
###### si la maquina virtual esta siendo respaldada ##############
if [ $backup_vm = true ]; then
# Log
vm_log[${#vm_log[@]}]="VM: $uuid"
label=${vm_label_array[key]}
###### crear snapshot ###########
JUAN CASTRO SANTERO
69
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
snapshot=`xe vm-snapshot vm=$uuid new-name-label=backup_$date`
vm_log[${#vm_log[@]}]="Snapshot: $snapshot"
##### Establecer que no sea como plantilla ######
snapshot_template=`xe template-param-set is-a-template=false uuid=$snapshot`
vm_log[${#vm_log[@]}]="Set as VM"
###### Exportar mmaquina virtual ######
snapshot_export=`xe vm-export vm=$snapshot filename="$backup_dir$label$date$backup_ext"`
vm_log[${#vm_log[@]}]="Export: $snapshot_export"
####### Borrar snapshot #########
snapshot_delete=`xe vm-uninstall uuid=$snapshot force=true`
vm_log[${#vm_log[@]}]="Delete Snapshot: $snapshot_delete"
##### sino la maquina virtual no esta siendo respaldada #######
else
# Log
vm_log[${#vm_log[@]}]="VM: $uuid"
fi
vm_log[${#vm_log[@]}]="Ignoring Backup"
######## icrementar la clave para el array ##################
let "key = $key+1"
done
vm_log[${#vm_log[@]}]="Export Complete"
vm_log[${#vm_log[@]}]="
"
for log in ${vm_log[@]}; do
echo $log
done
fi
6.3 Comprobación del script
Una vez creado el script se comprueba el correcto funcionamiento, para ello se ejecuta
manualmente, el script se ha llamdo v_backup.sh y se ha creado en la ruta
JUAN CASTRO SANTERO
70
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
/home/utils,, el script se ejecuta de la siguiente manera y desde eel servidor master
que en este caso es el servidor01:
sh /home/utils/vm_backup
Una vez acabada la copia aparecerá un pequeño log indicando el resultado de la
copia, este log aparecerá siempre y cuando se ejecute la copia manualmente
6.4 Programación ejecución script
Una vez comprobado el correcto funcionamiento de script se procede a la
Por último, se crea una tarea programada en los servidores que pertenecen en
el nodo, la tarea se ejecutara cada viernes a las 22 de la noche.
Figura 72. Tarea programada del backp de VM
7 Valoración económica del proyecto
Para la valoración económica del coste del proyecto se han tenido en cuenta una
serie de factores tales como la adquisición de hardware, software y formación
complementaria para los técnicos ya que a cada técnico según su especialidad se le
ha tenido que formar a un curso, al técnico de sistemas se le formará a un curso de
xenserver, se ha optado por esto debido a que la empresa no adquirirá soporte de
xenserver, mientras que al técnico de redes se le formará un curso de cisco
También se ha de tener en cuenta que, para llevar a cabo la migración, aunque la
mayor parte del proyecto se hace en horario laboral para poner la puesta en
producción de los servidores virtualizados, el proceso de puesta en marcha hay que
hacerlo fuera del horario laboral o en el caso de los servidores que son 24x7 hay
que hacer el cambio en un horario en el cual el servicio sea afectado lo menos
posible
JUAN CASTRO SANTERO
71
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
El presupuesto total del coste del proyecto es el siguiente:
Servidor:Dell PowerEdge e
R620
Switch: Hp procurve 262024
XEN SERVER
Curso XENSERVER
Curso de Cisco
Horas extras técnico
Precio/unidad
1406.5 €
Cantidad/Días
2 Unidades
total
2.813 €
800.45 €
2 Unidades
1.600, 69 €
Ningún coste
284.5 €
250 €
50 €
2 Unidades
20 días
10 días
6 días
Ningún coste
5.690 €
2.500 €
300 €
12.903,69 €
8 Conclusiones
En el desarrollo de este proyecto se ha explicado la migración de un entorno físicos
de servidores a un entorno virtual, para la realización de este proyecto se ha
explicado en un entorno no muy grande y poco complejo que pude ser el punto de
partida para otros proyectos con entonos más grandes y complejos.
El centro del trabajo era la virtualización, pero para desarrollar un entorno
adecuado a se han tenido que tratar varios temas como la red de área local, la
seguridad y la implementación de un sistema de backup.
Con el sistema de virtualización se consigue una reducción de servidores ya que de
6 host físicos se pasan a dos, también permite una mejor administración de los
servidores ya que la administración se encuentra centralizada. Por otra parte, al
trabajar con la virtualización la creación de máquinas virtuales es mucho más
rápida ya que se puede partir de una maquina existe ya que se pueden realizar
copias exactas de las máquinas virtuales, por lo que, si se necesita crear una nueva
máquina virtual, por ejemplo, un servidor de BBDD se puede partir de la maquina
existen modificando la configuración de la máquina virtual nueva.
Al desarrollar este proyecto he podido adquirís nuevos conocimientos evaluando
las ventajas y desventajas que aporta la virtualización que para mi opinión trae,
aunque a veces trabajar con la virtualización es limitado, más ventajas que
desventajas sobre todo con la administración que es mucho más fácil y
centralizada.
JUAN CASTRO SANTERO
72
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
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JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
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JUAN CASTRO SANTERO
74
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
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JUAN CASTRO SANTERO
75
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Anexo I: Instalación de XENSERVER
Como se ha comentado anterior mente el XENSERVER en realidad es un sistema
operativo Linux distribución red-hat por el cual tienen una API corriendo en el sistema
operativo llamado XAPI. La Xapi se encarga para gestionar todas las operaciones que
se realizan sobre las maquinas virtuales. Xencenter, consola (CLI) o xsconsole
interactúan directamente con xapi. Xapi actua como un servicio, entonces si se quiere
iniciar, reiniciar o parar se realiza con la siguiente comando:
service xapi start|restart|stop
En el caso que se apague el servicio y se tecla xsconsole, saldrá un mensaje
indicando el servicio está parado:
Figura 73. Servicio XAPI
Entonces si teclea F8, el servicio se inicia automáticamente.
Para la instalación del sistema operativo se hace mediante el CD, se puede realizar o
bien delante del servidor o bien conectando desde la consola del servidor, si la
instalación se hace desde la consola hay que montar una unidad virtual y arrancar
desde esta unidad, para montar a la unidad virtual primero hay que conectarse a la
consola del servidor, como se ha comentado anteriormente la conexión a la consola
se hace por web poniendo la IP de la iDrac (consola) del servidor, para montar la
unidad virtual se hacen los siguientes pasos:
1. Se va al menú de medios virtual, se escoge la opción de conectar medios
virtuales
Figura 74. Menú consola servidor
JUAN CASTRO SANTERO
76
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
2. Al escoger la opción aparecerá una pantallita que indica conectando a medios
virtuales
Figura 75. Conexión al medio virtual
3. Se va otra vez al menú conectar medios, se observa que aparece más opciones y
ahora se escoge Asignar CD/DVD, esta opción lo que hace es ir a buscar una ISO
para montar el DVD virtual
Figura 76. Montar ISO
4. Una vez que se ha encontrado la imagen, se clica en asignar dispositivo
montándose la ISO como una unidad CD/DVD, una vez realizado este paso,
siempre y cuando la instalación se haga remotamente ya se puede empezar la
instalación del xenserver, para arrancar desde la ISO en el menú, siguiente inicio
y clica en la opción de CD/DVD/ISO Virtual, así el servidor arrancara con la ISO.
En el caso que la instalación se haga delante del servidor los pasos se pueden
omitir ya que solo es insertar el DVD y arrancar el servidor desde el DVD.
JUAN CASTRO SANTERO
77
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5. Una vez arrancado el servidor con el CD se instala el sistema operativo, para la
instalación es un asistente igual que si se instala un sistema operativo Linux, por
lo tanto la primera la pantalla que aparece es la siguiente:
Figura 77. Pantalla de inicio de instalación del xenserver
6. En esta pantalla se puede coger la opción estándar o Avanzada, por defecto se
escoge la Standard, comienza el proceso de instalación. En la siguiente pantalla
carga los controladores del servidor:
Figura 78. Inicio de la instalación
JUAN CASTRO SANTERO
78
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
7. En la siguiente es escoger el idioma del SO
Figura 79. Escoger el idioma del sistema
8. Se acepta la licencia SO
Figura 80. Aceptar la licencia
JUAN CASTRO SANTERO
79
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
9. En la siguiente pantalla se escoge el tipo de disco, es decir, se puede habilitar o
no “aprovisionamiento”, es recomendable habilitar la opción
Figura 81. Tipo de disco
10. En la siguiente se escoge el origen de la instalación, como el origen es el
CD/DVD se escoge Local media
Figura 82. Escoger el origen del disco de instalación
JUAN CASTRO SANTERO
80
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
11. En la siguiente pide si se instala un suplemento
Figura 83. Disco suplementario
12. En esta pantalla se pide verificación del origen de instalación, normalmente se
escoge “skip verification”
Figura 84. Verificación del origen de la instalación
JUAN CASTRO SANTERO
81
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
13. En la siguiente se introduce el password de “root”
Figura 85. Password de root
14. En esta pantalla hay que configurar la interfaz de administración, se configura
una IP que puede ser estática o DHCP, en este caso se escogerá la interfaz eth2
que será la de administración y se configura la IP 192.168.100.25
Figura 86. Selección de la red administración
JUAN CASTRO SANTERO
82
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 87. Ip de administración
15. En las sucesivas pantallas se introduce la localización, el continente y el país, se
pondrá Europa y Madrid
Figura 88. Localización del continente
JUAN CASTRO SANTERO
83
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 89. Localización del país
16. En las siguientes pantallas se configura el servidor NTP, como hay se deja en
blanco y la hora y fecha se configuran manualmente
Figura 90. Configuración del servidor NTP
JUAN CASTRO SANTERO
84
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
17. Una vez acabado el proceso de configuración de la instalación, comienza la
instalación del SO
Figura 91. Inicio instalación del sistema
18. Una vez acabado el proceso de instalación, se introduce la fecha y la hora
manualmente
Figura 92. Configuración de la fecha y la hora
JUAN CASTRO SANTERO
85
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
19. Se finaliza el proceso de instalación, pedirá reiniciar el servidor
Figura 93. Reinicio del servidor
20. Una vez reiniciado ya estará listo para trabajar y entrará directamente al
appliance del XENSERVER
Figura 94. Pantalla del xenserver
JUAN CASTRO SANTERO
86
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Anexo II: Instalación de XENCENTER
En este anexo se va a explica la instalación del XENCENTER , este programa sirve
para gestionar los servidores virtuales XEN, con este programa se pude hacer varias
tareas como crear máquinas, exportar, importar, añadir o quitar recursos, etc.
Los pasos para la instalación son:
1. Clicka en el ejecutable del XenCenterSetup y comienza la instalación
Figura 95. Ejecutable del xencenter
Figura 96. Inicio de instalación del xencenter
JUAN CASTRO SANTERO
87
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 97. Ruta de instalación del xencenter
2. Una vez indicado la ruta de instalación se procede a la instalación de la
aplicación, la instalación dura escasos minutos
Figura 98. Proceso de instalación
JUAN CASTRO SANTERO
88
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
3. Una vez acabado la instalación, ya se puede iniciar la aplicación. La aplicación
estará situada en todos los programas/citrix
Figura 99. Ejecutable del xencenter
Figura 100. Pantalla del xencenter
JUAN CASTRO SANTERO
89
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Anexo III: Pruebas HA
En este anexo se van a explicar algunas de las pruebas que se han realizado en los
servidores estando en HA. Con estas pruebas lo que se pretende demostrar es que
él HA funciona correctamente y cuando uno de los servidores cae inesperadamente
las máquinas virtuales que hay en ese servidor se mueven automáticamente al
servidor que está en funcionamiento, la primera situación que se tiene es de la
siguiente manera:
-
Los dos servidores están funcionando correctamente y corriendo las
respectivas máquinas virtuales
Figura 101. Situación actual
-
Probar él HA se apaga uno de los servidores, se apagara
inesperadamente el servidor 2
JUAN CASTRO SANTERO
90
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 102. Provocar fallo del server 2
-
Como se observa él HA detecta un problema y la máquina
(proxy_server) que está corriendo en el segundo servidor se está
cambiando al servidor 1, en la siguiente imagen se puede observar
que el proxy esta ahora corriendo en el servidor 1
Figura 103. Situación con el servidor 2 en fallo
JUAN CASTRO SANTERO
91
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
-
La siguiente prueba que se va hacer es con el servidor 1, ante todo se
levanta otra vez el servidor 2, para que funcione la HA, por lo que la
situación que se tiene ahora es la siguiente:
Figura 104. Recuperación del server 2
-
Los servidores están corriendo en el servidor1, ahora la prueba que
se va a hacer es apagar el servidor1 y se mostrar como el nodo cambio
de servidor master, en estos momentos el servidor master es el 1, se
apaga el servidor1 y se obtiene la situación siguiente
JUAN CASTRO SANTERO
92
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 105. Provocar fallo del server 1
-
Como se observa en la imagen se ha perdido conexión con el nodo ya
que el master está apagado, el servicio del HA comprueba que el
master se ha caído y automáticamente el master se pasara al servidor
2, por lo que la situación será la siguiente:
Figura 106. Situación con server 1 caído
JUAN CASTRO SANTERO
93
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
-
Como se observa ahora el servidor2 es el servidor master del nodo de
servidores y los servidores que estaban corriendo en el servidor1
ahora están corriendo en el servidor2
Figura 107. Recuperación del server 1
-
Se vuelve a encender el servidor1 y se deja todo como estaba al
principio, por lo que las pruebas se dan como satisfactorias y se ha
comprobado que la HA funciona correctamente
JUAN CASTRO SANTERO
94
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Anexo IV: Configurar unidades en el servidor NAS
En este anexo se va a explicar cómo configurar dos unidades tanto la unidad samba
como la iSCSI, ya que estas unidades se utilizaran; la primera para hacer los backups
de la VM y la segunda para establecer una nueva unidad para el nodo de servidores
XEN, en resumen es la unidad que compartirán ambos servidores
Antes de todo en el servidor NAS que servirá para ambas configuraciones que se van
a explicar posteriormente, se configura la vlan100 para otorgar o denegar acceso a las
unidades, el acceso por defecto viene restringido, es decir, nadie puede entrar después
se activan los servicios necesarios para activar dichas unidades.
En la pestaña system se configura la vlan, con la vlan configurada se puede configurar
o denegar el acceso, sino se configura por defecto tiene el acceso denegado, la vlan
se configura de la siguiente manera:
Figura 108. Pantalla configuración red del NAS
Luego se va a la pestaña de servicios y se activan todos los servicios necesarios, una
vez activados quedaran de la siguiente manera:
JUAN CASTRO SANTERO
95
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 109. Pantalla de servicios del NAS
Una vez configurado esto se procede a configurar los discos para los siguientes
servicios
Configurar unidad Samba
Para configura la unidad como samba se siguen los siguientes pasos
1. Crear un volumen
JUAN CASTRO SANTERO
96
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 110. Pantalla de configuración del disco del NAS
2. Una vez creado se coparte la unidad en shares
Figura 111. Pantalla de configuración de la unidad samba NAS
JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
3. Se crear una carpeta compartida
Figura 112. Nombre carpeta compartida
4. En esta pantalla se marca como compartida
Figura 113. Pantalla marcar la carpeta como compartida compartida
5. Se abrirá otra panta para configurar la unidad, se introduce el nombre
como quiere que se vea en la red, se escoge la opción de plubic guest
acces (se tiene acceso sin pedir password), por último se configura
que vlan o vlan’s tienen acceso a la unidad creada, en este caso solo
tendrá acceso la vlan100, por lo tanto la pantalla de configuración
quedara de la siguiente manera
JUAN CASTRO SANTERO
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 114. Configuración de la unidad samba
JUAN CASTRO SANTERO
99
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Configurar unidad iSCSI
Para configurar una unidad como iSCSI los pasos son los siguientes:
1. En la pestaña de volumes se va a la opción de iSCI target
Figura 115. Pantalla de configuración unidad iSCSI
2. Se añade un uevo iSCSI Target y si es necesario se configura, se dejan
los valores por defecto
JUAN CASTRO SANTERO
100
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 116. Configuración unidad iSCSI
El target que se configurado y que se verán en la red es: iqn.200601.com.openfiler:tsn.fa3e686507ea
3. Ahora se configura la unidad como iSCSI en volumes
JUAN CASTRO SANTERO
101
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 117. Configuración tamaño unidad iSCSI
4. Se mapea la LUN del target creado anteriormente
Figura 118. Mapeo de la LUN
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102
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
5. Se configura la ACL para que tenga acceso la vlan100
Figura 119. Configuración de la ACL
6. Por último se configura el usuario y password para poder acceder a
la unidad compartida iSCSI
Figura 120. Configuración de usuario acceso unidad iSCSI
Con esto ya están configuradas las unidades para añadir a los servidores
XEN
JUAN CASTRO SANTERO
103
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Anexo V: Openstack
En este anexo se va a explicar cómo funciona openstack, para ello se creará una
máquina virtual que lo que hace es controlar el xensever, es básicamente lo
mismo que el xencenter pero controlado con el openstack, la comunicación entre
el xenserver y el openstack se hace mediante la herramienta xapi de esta menera
desde el openstack se puede controlar todo lo necesario del xenserver, por
ejemplo como la creación de máquinas virtuales, más adelante se explicar un
ejemplo de crear máquinas virtuales. El openstack si accede se verá lo siguiente:
Figura 121. Vista general del openstack
En esta pantalla se ve los proyectos que tiene asociado el usuario admin, en este
caso no tienen ningún proyecto asociado (proyecto se refiere a maquinas
viruales)
Figura 122. Hipervisores añadido en el openstack
JUAN CASTRO SANTERO
104
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
En la pantalla anterior se ven los hipervisores que controla que en este caso solo
es uno, que es el servidor XEN
Figura 123. Imágenes integradas en el openstack
En la pantalla anterior se ven las imágenes que ya tiene agregadas el openstack,
que son la base para crear proyecto o VM
Figura 124. Subir una ISO al openstack
JUAN CASTRO SANTERO
105
PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 125. ISO añadida en el openstack
Pasado un tiempo se observa como se ha cargado la ISO.
En las pantallas siguiente se va a proceder de crear un par de máquinas virtuales
y se utilizara el xencenter para comprobar que las maquinas se han creado y se
están ejecutando en el servidor xen
Para crear una macuquina virtual se va al menú proyecto e instacias, se verá la
pantalla siguiente
Figura 126. Vista de las instancias que corren en el openstack
En la anterior pantalla lanzar instancia y aparecerá una nueva pantalla para
introducir las características de la máquina virtual que se va a crear
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Figura 127. Configuración de una instancia en el openstack
Se introducen las características y la imagen que se quiera utilizar, entonces en
la pantalla siguiente se verá lo siguiente:
Figura 128. Creación de una nueva instancia
Se observa que la instancia se está cargando, si se va al xencenter se verá lo
siguiente:
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 129. Instancia iniciando en el xenserver
En las anteriores pantallas se ven como se ha creado la instancia y en la segunda
pantalla se ve que se está iniciando
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Figura 130. Instancia iniciada en el xenserver
En esta como ha acabado de iniciarse, si se vuelve al openstack se observa
como la máquina virtual se está ejecutando
Figura 131. Información de la instancia iniciada
Si ahora se va a administrador, panel del sistema y hipervisor se puede ver la
utilización de memoria, CPU, disco, por lo que se verá lo siguiente:
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Figura 132. Información del estado del hipervisor
Como se ha visto crear una maquina virtual o instancia es bastante sencillo, para
la demostración del openstack se ha utilizado un perqueño laboratorio que habia
un servidor xen instalado, el openstack se util para la centralización y para una
gran empresa, asi de esta manera desde un solo servidor se controlan todos los
hipervisores y la administración es mucho mas facil a parte se puede crean
usuarios en el cual cada usuario puede crear su instancia, cargar imágenes, etc
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Anexo VI: Generalidades XENSERVER
En este anexo se van aplicar de como importar, exportar, crear máquinas virtuales y
hacer snaphost con el xenserver ya que para explicar la virtualización se ha trabajo
con este software.
Para importar, exportar, crer máquinas virtuales y hacer snapshots se utilizará la
herramienta del xencenter ya que es más sencillo trabajar con las máquinas
virtuales, también se puede hacer mediante comandos directamente en el servidor
pero es algo más difícil
Crear un snapshot
Para crear un snapshot (foto) solo hay que seleccionar la máquina virtual con el
botón derecho del ratón y escoger la opción de snapshot (take a snapshot)
Figura 133. Creación snapshot maquina virtual
Se pone un nombre que se quiera al snapshot, una descripción, etc
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Figura 134. Nombre del snapshot
En la pestaña de snapshots se comprueba si se ha creado correctamente
Figura 135. Snapshot creado
La ventaja de trabajar con snapshot es que hacer una foto de la maquina virtual,
fundamentalmente sirbve o bien para hacer algun cambio a la maquina virtual
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
que si este no sale como se espera siempre se pude revertir o bien se puden hacer
backups de la maquina virtual partiendo del snapshot sin tener que apagar la
maquina ya que se hace en caliente
Exportar una maquina virtual
Para la exportación de la maquina virutal de puede hacer de dos manera , a
partrir del snapshot o bien con la maquina virtual apagada.
Partiendo del snapshot
Para exportar desde el snapshot se va a la pestañana del snapshot, se selecciona
el snapshot boton drecho, export a file
Figura 136. Exportación de una VM a partir de un snapshot
Se escoge una ruta donde guararlo.
Con la maquina virtual apagada, se seleciona la maquina virtual que se quiera
exportar siempre y cuando esta este apagada, boon derecho, export
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Figura 137. Exportación de una VM a partir de la VM
Se pone un nombre y en que formato se quiere exportar, tambien se pude
exportar en formato OVH pero es mejor en XVA
Figura 138. Tipo de archivo a exportar
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Por utltimo se confirma que se quiere exportar
Figura 139. VM a exportar
Finalizar, se tiene la opción de verificar o no la exportación de la maquina
virtual
Figura 140. Resumen de las VM a exportar
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Importación de la maquina virtual
Para importar una maquina virtual se selecciona el nodo de servidores, import
Figura 141. Menú para la exportación de VM
Se introduce la ruta donde se encuantra la maquina virtual
Figura 142. Origen de la VM a importar
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Se selecciona el servidor donde quiera que se importe, se escoge el nodo para
que el propietario de la maquina virtuales sean los dos, es basicamente para el
funcionamiento de la HA
Figura 143. Seleccionar el home de la VM
Se seleccionar en que unidad quiera que se guarde, es escoge la unidad
compartida por ambos servidores que es la iSCSI
Figura 144. Seleccionar el storage de la VM
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Selecciona el interface o interfaces que quiera que se tenga la maquina vitual
Figura 145. Escoger la interface de red
Finalizar, ya se tiene la maquina virtual importada
Figura 146. Finalización de la importación
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Creación de una maquia virtual
Para la creación de una maquina virtual se selecciona el nodo, boton derecho y
new vm
Figura 147. Menú nueva VM
El siguiente paso es escoger un plantilla, con la plantilla se pretende que pone
los recursoos necesarios para el tipo de sistema operativo que se quiere instalar,
aunque al crear la maquina virtual se pueden modificar estos parametros
Figura 148. Selección plantilla
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
Se le pone un nombre
Figura 149. Configuración de un nombre VM
El home server que no tiene que ser ninguno
Figura 150. Selección del home server VM nombre VM
Despues se introduce la CPU y memoria que se quiera
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Figura 151. Configuración característica de la VM
El tamaño de disco que se quiera
Figura 152. Configuración tamaño disco de la VM
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La red o redes que se quieran que tenga la maquina virtual
Figura 153. Añadir la interfaz de Red
Y finish
Figura 154. Finalización de la creación
Con esto se termina la explicación de como trabaja con maquina virtuales en el
XENSERVER como se puede observar es bastante sencillo de trabajar y
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PROCESO DE VIRTUALIZACIÓN DE UN CENTRO DE PROCESAMIENTO DE DATOS (CPD)
bastante intuintivo por lo que para trabajar con maquinas virtuales no tiene
mayor problema.
El xenserver a parte de tener esto tiene bastante funcionalidades pero
basicammente si quiere trabajar con maquinas virtuales con saber importar,
exportar, hacer snapshoys y crera maquinas virtuales es suficiente.
Reclamar espacio de una máquina virtual
Al realizar spnapshot de las maquinas virtuales siempre queda como una especie
de residuo en el cual ese espacio se pierde, por lo que ese espacio se puede
reclamar mediante el siguiente comando:
-
xe host-call-plugin host-uuid=<UUID-MAQUINAFISCICA>
plugin=coalesce-leaf fn=leaf-coalesce la
args:vm_uuid=<UUID-VM>
Para obtener la información del UUID tanto de la maquina física como de la
máquina virtual se realiza con los siguientes comandos:
-
xe host-list (uuid de la máquina física)
xe vm-list (uuid de la máquina virtual)
Para llevar a cabo esta operación es recomendable tener un backup de la
máquina virtual y que se haga fuera de horario de producción ya que a menudo
si la maquina virtual es grande o bien hay que reclamar mucho espacio esta se
puede poner en pausa.
Realizar un kill de maquina virtual
Hay ocasiones que las maquinas virtuales se puede quedar colgadas, en tonces
aunque se intenta reiniciar no es posible y puede dar el siguiente error:
Error on xen center:- Error: Shutting down VM ' - Another operation
involving the object is currently in progress
Para solucionar el error anterior se hacen unos pasos muy sencillos:
-
para obtener el uuid de la maquina virtual que se ha colgado se hace
un xe vm-list.
Despues list-domain en el cual muestra todos los dominios que
corren junto con las máquinas virtuales que hay en el eservidor
Una vez que se tiene identificada la maquina virtual junto con su
dominio, para realizar un kill de la maquina se hace con el siguiente
comando:
“/opt/xensource/debug/destroy_domain -domid xxxx“
XXX es el dominio que se quiere realizar un kill
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-
Una vez hecho lo anterior se puede reiniciar la máquina virtual que se
ha quedado colgada
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